摘要：它究竟是如何传输信号的？我们都知道光速作为目前已知物体的极限速度，每秒约30万千米，一秒就能围绕地球7圈，所以用光传递信息的效率最高。但由于光在真空中始终是沿直线传播，而一旦光纤发生弯曲，光就会逃散到空气中。

眼前你所看到的就是全球海底通信电缆图，总长度超过130万公里，可绕地球32圈，不仅承载了全球99%的数据流量，还能让你在世界任何角落接收到信息。

它究竟是如何传输信号的？我们都知道光速作为目前已知物体的极限速度，每秒约30万千米，一秒就能围绕地球7圈，所以用光传递信息的效率最高。但由于光在真空中始终是沿直线传播，而一旦光纤发生弯曲，光就会逃散到空气中。

既然如此，如何才能让光在弯曲的光纤中传播？根据光的折射定律，当光进入不同的介质时，其传播方向就会发生改变，从而产生折射现象。就比如将铅笔放入水中，如同被折断了一样。假设我们在水下打开激光笔则会看到，光束在传播到空气中时会发生轻微的折射偏转。

如果调整角度使其达到临界角度时，光束就不会穿过水面，而是完全反射回水下，这种现象被称为全内反射。也就是说随着入射光角度的变化，折射光角度也会跟着改变。当入射角大于某个特定值，折射光就会突然转向回到原始材料中。只要利用这一特性，就能把光控制在光纤里面，从而传输很远的距离。

但由于纤芯是一根由玻璃或塑料制成的透明细丝，极其的脆弱，所以要在外面包裹保护层。但如果保护层不透光，那么全内反射也就不会发生。对此工程师决定在纤芯外面套上一层玻璃作为包层，并在里面加入一些物质，以此来降低包层的折射率。最后再用芳纶纤维或钢等材料制成保护套，使纤芯免受物理和环境的损害。

当光束进入纤芯时，每次到达包层边缘都会被反射，如此一来就能沿着光纤电缆进行长距离传输。

光纤又是如何传递信息的？首先任何信息都可以转化成二进制，变成一串0和1的组合。假设你给地球另一端的老外发送一条问候信息，那么文字就会以0和1的二进制代码，并通过电磁波的形式传递到附近的信号塔。紧接着信号塔则会将其转换成一串光信号。其中较亮的光表示数字1，较暗的光表示数字0。只要调整光的亮度就能表示出这段信息。

为了能够让这束光沿着光纤顺利传输到地球另一侧，全世界海底和地下铺设了50亿公里的光纤。由于光纤里的信号超过100公里就会严重衰减，所以中途还会使用许多中继器来放大光信号。同时海底光缆为了给中继器供电，还要再加上一层铜管，这也是为什么海底光缆看起来如此粗大的原因。

此时信号塔利用光脉冲携带的信息进入光纤电缆，穿过森林，爬过山丘，进入海底等复杂的电缆网络后，最终抵达地球另一端的信号站，并再次以电磁波的形式发送给手机，翻译回相应文字，这样对方就能完整的看到这条信息。而整个过程仅仅不到一秒钟的时间，正是由于光纤电缆的出现，才彻底改变了我们如今的通信方式。不得不说，人类的智慧真的是无穷无尽。

来源：坦坦荡荡的快乐王子