How the Internet Crosses Oceans Without You Noticing

•海底電纜的歷史可追溯至19世紀中葉的電報通訊，隨後演進至電話通訊，最終發展為現代光纖電纜，其存在時間遠早於網際網路本身。
•海底電纜已成為關鍵的國家基礎設施，面臨來自漁業活動、船錨等人為意外損壞以及潛在蓄意破壞的風險，這導致地緣政治緊張局勢加劇，並促使各國呼籲加強保護和多元化路線。
•為滿足其龐大的資料中心和AI運算需求，Google、Meta和Amazon等科技巨頭已成為海底電纜系統的主要投資者和擁有者，改變了傳統由電信聯盟主導的模式。
•修復受損的海底電纜是一項複雜、昂貴且耗時的工程，需要專門的鋪纜船、水下機器人及精確的故障定位技術，且常因資源有限而導致延誤。
•現代海底電纜利用波分多工（WDM）和空分多工（SDM）等技術來最大化數據傳輸容量，部分系統的總容量可達每秒數百太位元組。

結構： 海底電纜採用多層同心圓設計，核心由超純石英玻璃光纖（細如髮絲）組成，外圍包覆著包層、凝膠填充的緩衝管、鋼或鋁製加固層，以及最外層的聚乙烯護套。淺海區電纜為防船錨和漁網，直徑可達50毫米以上並重度鎧裝；深海區電纜則較細（直徑約17-20毫米）且通常不鎧裝。
傳輸原理： 數據被轉換為光脈衝，利用全內反射原理在光纖中高速傳輸。
訊號放大與再生： 為維持長距離訊號強度，海底電纜沿線每隔約70公里會安裝中繼器（光學放大器），將光訊號轉換為電訊號進行放大，再轉換回光訊號繼續傳輸。
容量增強技術：
- 波分多工（WDM）： 允許不同波長的光在同一光纖內同時承載多個獨立數據流。
- 空分多工（SDM）： 透過增加單一電纜內的光纖對數量，或使用多芯光纖（MCF）/少模光纖（FMF）來提升容量，其中每根光纖包含多個核心或空間模式。
- 現代系統的總容量可超過每秒300至400太位元組（Tbps）。
供電： 電纜內部傳輸低壓直流電，專門用於為沿線串聯的光學放大器（中繼器）供電。
設計壽命： 海底電纜的最小設計使用壽命為25年。

全球海底電纜投資將大幅增加，特別是由於AI和雲端服務的爆炸性需求。

預計2025年至2027年間，新海底電纜專案的投資將達到約130億美元，幾乎是2022年至2024年間投資額的兩倍，主要由科技巨頭推動。

地緣政治緊張局勢將加速替代電纜路線的開發和陸上光纖網絡的投資。

霍爾木茲海峽等戰略要道的海底電纜面臨潛在威脅，促使各國政府和科技企業尋求降低對單一咽喉要道的依賴。

海底電纜的安全性將成為國家安全和國際合作的關鍵議題。

近年來海底電纜受損事件頻繁，包括疑似蓄意破壞，促使各國將其視為關鍵基礎設施並加強監管和保護。

1850-08

第一條跨越英吉利海峽的電報線路鋪設完成，連接英國與法國，但因缺乏保護很快損壞。

1851-11-13

世界第一條成功鋪設的海底電纜完成，再次穿越英吉利海峽，連接英國與法國。

1866-07-13

克服技術困難，成功鋪設第一條橫跨大西洋的洲際電報電纜，連接倫敦與紐約。

1887-10

台灣第一條海底電纜鋪設完成，連接淡水至福州，用於清朝廷與台灣的通信。

1956

第一條電話專用的洲際海底電纜完工，連接蘇格蘭與加拿大，可同時容納36通電話。

1980s

實用光纖發明後，海底光纜逐漸取代海底電纜，提供更大的國際頻寬，促成網際網路普及。

網際網路如何悄無聲息地跨越海洋