海底光网络
支持全球数据通信
全球海底网络由 400 多条海底电缆组成。
海底电缆的数量将继续增加，以应对不断增长的数据传输量。
光放大器于 20 世纪 90 年代被开发，导致海底电缆的传输距离显著增加。
2000 年代推出的波分复用（WDM）使单根光纤一次发送多个信号成为可能，从而使传输容量大幅增加。
目前正在考虑引入空分复用（SDM），它通过将许多芯封装到光纤中来扩展传输容量。
研究和开发工作正在进行中，通过使用将多个芯集成到单根光纤中的多芯光纤技术，使电缆能够容纳更多的传输容量。
据说海底电缆的使用寿命为 25 年左右，老化的海底电缆需要更换。
来源：TeleGeography, https://www.submarinecablemap.com
白皮书:
Submarine Optical Network Testing
由于云服务、物联网和生成式人工智能的使用范围扩大，互联网流量迅速增加，对海底光缆的需求不断增加。
本白皮书概述了海底光缆并解释了测试解决方案。
海底电缆系统
海底电缆系统由以下设备组成。
- 光缆
- 中继器
- 光放大功能
- 光分布功能
- 故障点监控功能
- 海滩沙井（海底电缆与陆地电缆的连接点）
- 电缆登陆站（供电设备、监控设备、电路终端设备）
海滩沙井的海底部分称为湿厂，陆地部分称为干厂。
虽然海底电缆的使用寿命通常为 25 年左右，但由于技术进步，电缆登陆站的设备通常会在短时间内升级。
近年来，这导致开放式电缆模型的使用越来越多，其中湿式工厂和干式工厂由不同的提供商运营。
开放式电缆模式的使用越来越多，使得海滩沙井的责任分界点更加明确，海底电缆运营前的质量评估更加受到重视。
海底电缆安装和维护的挑战
挑战 1 安装维护过程中故障点的准确识别
安装电缆时，电缆登陆站和电缆敷设船都会监控电缆传输损耗和中继器运行情况。
从陆地侧和海洋侧检查电缆质量可提供长期的质量保证。
已安装的海底电缆可能会因捕鱼作业、船锚和自然灾害而损坏。
在海缆维护过程中，需要找出故障点，快速拉起并修复受损的海缆，以保证通信的快速恢复。
由于拉起电缆需要时间和金钱，因此需要准确识别长距离电缆的故障点。
挑战 2 传输路径中不同波长的信号
技术革命使得通过海底 ROADM（可重构光分插复用器）单元将海缆连接成环形拓扑并传输多种波长的光信号成为主流。
由于不同的服务使用不同的波长，因此测试解决方案需要能够改变光源的波长。
挑战 3 检查信号电平
中继器中的增益和损耗以及光纤中的损耗根据波长的不同而不同。在传输多个波长的光信号的 WDM 系统中，通过中继器或电缆时的信号电平变化根据信号的波长而变化。由于光放大器中特定信号的饱和会导致信号质量恶化，因此有必要检查信号电平的变化是否在指定范围内。
解决方案
解决方案 1：10米分辨率可识别故障点
准确识别海底电缆的故障点需要长距离的高分辨率位置检测。
高分辨率相干 OTDR MW90010B 能够在短时间内找到故障点，距离可达 20,000 公里。
解决方案 2：更改波长以测试每个传输路径
多个波长的光信号通过海底光网络传播。
由于信号损耗和延迟时间因波长而异，因此需要针对每个波长单独进行测试。
相干 OTDR MW90010B 允许在 1527.60 nm 至 1567.13 nm 范围内切换波长的同时测试损耗。
此外，可将可调光收发器连接到 Network Master Pro MT1040A。
当配备这样的收发器时，测试仪可以在选择波长的同时测量吞吐量和延迟时间。
解决方案 3：使用光谱分析仪（OSA） 进行 WDM 信号分析
海缆安装工作中，使用 OSA 测试信号光功率、光信噪比（OSNR）、增益倾斜（各通道功率平坦度）、信号光波长、频谱宽度等。
