前面的叶青年的回答基本上已经解答了题主的问题，我也简单补充一下吧，欢迎拍砖。
题主说的是光纤收发器是业务层设备上的，其实业务层设备的下层还有传输层。比如说，如果想从北京开一条电路到广州，距离有2200km，以上的各种光纤收发器都不够用了，这时就需要传输层提供。传输把通过光信号进行复用、放大、整形、补偿等一些列手段，把业务层的信号进行超长距离的传送。这就是我们电话可以从北京打到广州的原理，理论上传送的距离是可以无限长的。这中间需要光纤的放大和光信号的再生，需要设置中继站点。前面已经有人提到了掺饵光纤放大器，大部分情况是这样的，但不用电就不靠谱了，这也是需要能量的。中继站点在陆地上很容易，但在海底就不容易了。
先说海缆：
海缆建设投资一般有两种方式：
一是传统俱乐部方式：由经营国际通信的运营者共同出资建设海缆系统。运营者根据出资的比例承担海缆系统的建设和维护费用，并以此比例拥有该海缆系统的所有权。采用成立管理委员会的方式进行管理，管理委员会由每个发起方各派一名代表组成，对建设和运营方面的进行管理。管委会应对所有主要问题做出必要的决定来保证本协议目标的实现。
二是私营财团方式：由国际财团、银行或其他金融机构甚至海缆系统的供应商建立一个控股公司，融资建设海缆系统。大家就可以购买Dark Fiber，类似从批发商那里购买商品。
海底光缆的布放排名第一的回答说的太简单了，其实是个很复杂的过程。没有那么多的沿岸可以用，如果可以的话，大家就建陆地系统了。一般敷设较浅的海底光缆也容易遭受外力破坏，如船只的抛锚等，前些年由于鱼船的违规操作曾经造成过几次光缆被拉断，全国互联网都变龟速的情况。海缆的布放需要对拟布放的海域有深入的调查和了解。需要海底的地形、地貌、登陆岸滩情况、海洋水文、气象、资源、航道资源等多方面进行大量的调查和深入的论证。
海底光缆也要有多重保护，能够经受十几年的海底生物咬噬和磨损的影响，还要能海水压力和渗透以及海水的腐蚀，可以由海底机器人完成光缆的掩埋。话说鲨鱼超喜欢拿这东西磨牙，埋到泥沙下面也能挖出来，可能是鲨鱼探测到这里面有电流。
现在在光缆内直接供电比较多了，光缆的结构可以看图。原理就是排名第一的说的那样，通过把变电，把高压电加到海缆里面，到目的地再降压使用。
海缆登陆的照片
中国的海缆布放船
（以上图片均取自网络，如有侵权请通知我删除）
再说传输系统：
海底光缆基本靠岛屿进行连接，有时会有长距离的海域没法登陆。这时，普通的EDFA放大器就不行了，需要超强的光纤放大器，很多地方用了一种叫做拉曼的放大器。拉曼放大器是一个很毒的利器，发射的光线在10km之外还能融化铁块。再有就是通过复杂的算法在光强很弱的情况下还原信号，技术复杂，造价比较高。通过这两种技术的组合，可以实现300km以上不需要对光信号进行放大。
目前世界上有几家海缆公司，中国的华为和英国的一家海缆布放公司在天津成立了华为海缆公司就可以做海缆系统，此外全球还有NEC、ASN等多家公司做海缆承包和系统建设。设备与陆地上的系统设备略有不同，型号就不说了，通信设备更新换代太快。
最后说一下可靠性
通信的系统要做到电信级的质量都需要有保护的，海缆系统也不例外。一般故障发生后会通过迂回电路实现业务的保护。但整体容量就小了。渤海光缆断了后网其实没有断，只是访问美国的网速大受影响。海缆的故障抢修一直都是世界范围内的难题，修复海缆的成本也是居高不下。
