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  典型海底光纜的結構解析,見下圖。

  1839年,和查爾斯·惠斯通開始進行第一次試驗,用一條銅線,加上簡單的包裹,純試驗性質。威廉·庫克(William Cooke)和查爾斯·惠斯通(Charles Wheatstone)在1839年發表了他們的電報之後,橫跨大西洋的海底線的想法開始被認為是未來的走向。  塞繆爾·摩爾斯(Samuel Morse)早在1840年就宣佈了對海底電纜的展望,並於1842年將一根用焦麻和印度橡膠緣的電線浸沒在紐約港的水中,並通過電線進行了電報。 次年秋天,惠斯通在斯旺西灣進行了類似的實驗。 要確保長海底電纜的成功,必須使用良好的絕緣體來覆蓋導線並防止電流洩漏到水中。 早在19世紀初期,普魯士的電氣工程師Moritz von Jacobi就曾嘗試過印度橡膠。  另一種可以通過加熱熔化的絕緣膠,可以很容易地塗在電線上,並於1842年問世。為英國東印度公司服務的蘇格蘭外科醫生威廉·蒙哥馬利(William Montgomerie)將Palattaum古塔膠樹的黏性果汁Gutta-percha引入歐洲。二十年前,蒙哥馬利曾在新加坡見過用古塔膠製成的鞭子,他相信這對製造外科器械很有用。邁克爾·法拉第(Michael Faraday)和惠斯通(Wheatstone)很快就發現了古塔膠的優點,並且在1845年,後者建議應使用它來覆蓋從多佛(Dover)到加來(Calais)鋪設的電線。 1847年,時任普魯士軍官的威廉·西門子(William Siemens)在道依茨和科隆之間穿越萊茵河鋪設了第一根成功的水下電纜,使用的是古塔膠(gutta percha)絕緣材料。1849年,東南鐵路線的電工查爾斯·文森特·沃克(Charles Vincent Walker)在福克斯通(Folkestone)沿岸將兩英里長的塗有古塔膠的鋼絲浸沒在水中,併成功進行了測試。

  全世界第一條海底電纜是在1850年在英國和法國之間鋪設的,那是由John Watkins Brett的盎格魯-法國電報公司(Anglo-French Telegraph Company)開設的一條穿越英吉利海峽的電纜,從現在的角度來看當時的電纜品質粗劣,沒有其他任何保護。1851年11月13日,第一次架設了擁有受保護核心的電纜,即真正的電纜,1852年,大不列顛及愛爾蘭被連線在一起。1852年海底電報公司第一次用纜線將倫敦到巴黎連線在一起。1853年,英格蘭一個電纜橫跨北海,被架設到荷蘭。

  1858年塞勒斯·韋斯特·菲爾德(Cyrus West Field)說服英國工業家基金第一次嘗試建立一條跨大西洋的電報電纜。但完成後只維持了1個月。這項技術一直存在不少問題。於是科學家們不斷嘗試更新的技術,1865年和1866年大東電報局則用更為先進的技術,併產生了世界上第一個成功的跨大西洋電纜。1870年在印度用了這項新的技術。

  1863年電纜從孟買連結到阿拉伯半島。

  1902年至1903年,海底電纜從美國大陸連線到夏威夷,1902年連線到了關島,1903年連線到菲律賓。1902年加拿大,澳洲,紐西蘭和斐濟也完成了連線。

  南極洲是唯一沒有海底電纜聯結的洲。所有電話,影片和電子郵件流量必須通過衛星,因為光纖電纜必須要能承受南極洲10米深冰流,-80 ̊C低溫以及大量的突發狀況。

  中國大陸首條出現電報線路是由英國、俄國及丹麥敷設,從香港經上海至日本長崎的海底電纜。由於清政府的反對,電纜被禁止在上海登陸。後來丹麥公司不理清政府的禁令,於1871年將線路引至上海公共租界,並在6月3日起開始收發電報。

  臺灣的第一、二條海底電纜是在1887年完成,包括由淡水連線福建連江川石島的海底電纜(長177海里,已停用),以及安平連線澎湖的海底電纜(長53海里,已停用)。  1910年,鋪設淡水連線至日本長崎的海底電纜(已停用)。 現今臺灣本島之國際海底光纜接入點包括以下四者:

  金門至廈門之海底光纜共二條線,一條從金門縣金寧鄉古寧頭到廈門市大<unk>島;另1條從金門縣金寧鄉慈湖烏山頭到廈門市觀音山。2條光纜系統是金廈專用線路,互為備用,能確保通訊品質與可靠性。

  1980年代,開始有了光纖電纜的發展。1988年,跨大西洋電話電纜第一次使用了光學纖維TAT-8。

  電纜往往容易遭到漁船的拖網、船錨或海洋生物的意外破壞,有時也會在戰時被敵軍破壞。1929年紐芬蘭大地震所引發大規模的海底崩塌,使得多條海底電纜同時受損。海底電纜受損有可能導致區域性因特網和長途電話服務的中斷,造成難以估算的損失,例如2006年恆春地震正是一例。  修理深海電纜,首先要定位出損壞的位置,損壞的部分將帶到水面上修理。深水帶的電纜必須剪斷被破壞的部分,再帶到水面上與另一頭對接,重新修復的部分會較原來的更長一些。  加拿大新斯科細亞哈利法克斯附近有設立像 CS Cyrus West Field等數家修復公司,擁有專門修復電纜的修復船。有些大型的電信業者如法國電信、日本電信電話等也擁有自己的海纜船。
海底電纜,又稱海底通訊電纜,是用絕緣材料包裹的導線,鋪設在海底,用於設立國家或地區之間的電信或電力傳輸。