光在玻璃丝里走

跟着水走的光

1841 年，日内瓦的让-丹尼尔·科拉东让一股水从大水箱侧面的小孔里流出来，再从水箱后面把阳光照进去。光没有沿直线射出去，而是留在水流里，跟着它一起弯下来。

今天，一支放进水箱、对准小孔的防水激光笔就能做这个实验。看水落进碗里的地方：光被水一路带到了那里。

水从 22 厘米深的地方流出，速度约每秒 2 米 · 激光为绿色

完美的镜子

光从水里射向空气，穿过水面时会拐弯；射得越斜，拐得越厉害。一旦它偏离垂直方向超过 48.6 度，就再也出不去了，全部被反射回水里。这叫全反射。

这面“镜子”比任何镀银的镜子都好：每一次反射，光一点也不损失。水流里的光就是这样，在水面上一次次反弹，被关在里面。

一根玻璃丝

光纤是同一个道理，只是换成了极纯的玻璃，细到和一根头发差不多：外径 0.125 毫米。

它的中心是更细的一根芯，只有约 0.009 毫米粗。玻璃里掺了一点别的东西，让光在芯里比在外面那层玻璃里走得稍慢一些；两层玻璃的交界，就是那面关住光的镜子。

用闪光说 0 和 1

信息就藏在闪光里：亮一下是 1，暗一下是 0，每秒闪几十亿次。几种颜色的光可以同时挤在同一根芯里，各自传各自的消息。

这些光其实是人眼看不见的红外光，波长约 1.55 微米；这里的颜色是画上去的。

和浇花的水管一样粗

海底光缆里只有几对到二十几对光纤，外面一层层包着凝胶、铜管、钢丝和塑料，深海里的光缆大约和浇花的水管一样粗。

再纯的玻璃也会吃掉一点光。20 世纪 60 年代，光在玻璃纤维里走 20 米就只剩 1%；今天的光纤走 1 公里还剩 95%，可走 100 公里也只剩 0.6% 了。所以海底每隔 60 到 100 公里就有一个放大器，把光重新变亮。

穿过太平洋

2016 年开通的 FASTER 光缆里有六对光纤，从日本千叶和三重的海岸出发，沿海底铺了约 9,000 公里，到达美国俄勒冈。

光在玻璃里比在真空中慢了约三分之一，每秒约 20 万公里，所以每一下闪光要 0.044 秒才能走完全程，不到二十分之一秒。国与国之间的网络流量，95% 以上走的都是这样的海底光缆。