Прокладка ВОЛС через водные препятствия (по дну) – наиболее затратный способ прокладки оптоволоконного кабеля. Если речь идет о пересечении реки, то при наличии моста прокладка кабеля выполняется по нему, а при его отсутствии применяется подвеска с использованием воздушных опор, либо же по дну водоема. Так как среда прокладки ВОЛС меняется (была земля, а стала вода, или воздух), то тип кабеля тоже соответственно должен измениться. На берегу устанавливается оптическая муфта, в которой сращивается бронированный оптический кабель для прокладки в открытом грунте с самонесущим оптическим кабелем для подвески на опорах над рекой, или подводным, для прокладки ВОЛС по дну водных препятствий. В местах расположения соединительных муфт организовываются технологические запасы кабеля.
Прокладка ВОЛС через водные препятствия возможна и способом горизонтально-направленного бурения, которое осуществляется в три этапа: бурение пилотной скважины, последовательное ее расширение и протягивание трубопровода для оптоволоконного кабеля. При использовании этого метода длина прокола может достигать 1500 м. без выхода на поверхность.
Развитие технологий укладки оптоволоконных кабелей позволяет прокладывать ВОЛС даже на морском дне с использованием специально оборудованных судов. По дну моря оптоволоконный кабель укладывается за один раз от одного берега до другого. В некоторых случаях для организации ВОЛС по дну моря/океана требуется несколько кораблей, так как необходимое количество кабеля на одно судно может не поместиться.
Подводные оптоволоконные линии связи делятся на репитерные (с использованием подводных оптических усилителей) и безрепитерные. Первые из них подразделяются на прибрежные линии связи и магистральные трансокеанские (межконтинентальные). Безрепитерные линии связи делятся на прибрежные линии связи и линии связи между отдельными пунктами (между материком и островами, материком и буровыми станциями, между островами). Существуют и линии связи с применением удаленной оптической накачки.
Кабели ВОЛС для прокладки по дну, как правило, состоят из оптического сердечника, токоведущей жилы и внешних защитных покровов. Кабели для безрепитерных оптоволоконных линий имеют такую же структуру, но у них токоведущая жила отсутствует.
Особые проблемы прокладки ВОЛС через водные препятствия (под водой) связаны с ремонтом морских линий связи. Ведь, лежа долгое время на морском дне, кабель становится практически невидимым. Кроме того, течения могут отнести оптоволоконный кабель от места его первоначальной прокладки (даже на многие километры), а рельеф дна сложен и разнообразен. Повреждения кабелю могут наноситься якорями кораблей и представителями морской фауны. Возможно также отрицательное воздействие на него при дноуглубительных работах, установке труб и бурении, а также при подводных землетрясениях и оползнях.
Тем не менее, оптоволоконные линии связи остаются самыми надежными линиями передачи информации, и проекты прокладки оптоволоконного кабеля по морскому (океанскому) дну, как правило, окупаются. В целом это очень инвестиционно-емкая деятельность, так что и за проектирование таких ВОЛС, и за их прокладку по дну морей и океанов зачастую берутся целые группы заинтересованных государств.