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【行业动态】玻璃纤维也可以用作敏感的地震传感器

 
  光纤电缆是现代电信的支柱,而今天,大部分数据传输都是通过它们进行的。但这些线可能成为未来地球科学家的有用工具。因为玻璃纤维也可以用作敏感的地震传感器,冰岛的试点测试证明了这一点。通过在局部数据线分析光信号,研究人员对地下振动和比用地震仪的网络更准确的地质断层的结构映射。
  是否发生地震的预兆,火山斜率的逐渐变形或振动在岩石引起骨折:检测所有这些尝试地震学家到目前为止主要是通过地震仪的网络。这些运动传感器安装在易受攻击的区域,然后记录地面的任何振动。但是这种地震计很昂贵,到目前为止已经播下了测量网络。一段时间以来,研究人员一直在寻找更便宜,更简单的方法。一个想法:使用光纤电缆。对于这些用于电信的数据线,早已形成了遍布全球的密集网络 - 几乎每天都会添加新的网络。另一个优点:电缆在地下 - 因此地震和其他振动表现出来。
  在冰岛的试点实验
  现有的光纤电缆连接如何适用和有用,因为地震传感器现已在德国GeoForschungsZentrum Potsdam的Philippe Jousset及其同事的实际测试中进行了测试。已经知道,例如,如果它们被地震波压缩和拉伸,这些线的光学性质就会改变。研究人员解释说:“为了测量这些变化,你可以通过光纤发送脉冲激光信号并测量它散射的程度。”然后可以使用这些值来计算线的长度变化,从而计算背景运动。虽然光纤电缆作为传感器的这种用途并不新鲜,但它们已经用于监测石油勘探的井中多年。
  这就是为什么Jousset和他的同事们在冰岛的试点中尝试了这个原则。他们使用的光缆于1994年在冰岛雷克雅内斯半岛上铺设,此后成为当地电信网络的一部分。数据线穿过两个大陆板界面处已知的地质断裂带。为了进行测试,研究人员通过这条树干内15公里长的玻璃纤维束发出激光脉冲,分析了入射光波。他们是世界上第一个使用光纤和长距离进行地震测量的人。此外,国际团队安装了一个密集的地震仪网络来同步数据。
  令人惊讶的精确和详细
  甚至专家也对结果感到惊讶:“我们使用光纤电缆的测量结果比以往任何时候都要准确得多,”Jousset报道。“他们给了点的信号每四个仪表 - 。这么近是不是地震仪的网络”光纤传感器记录的地震小,在冰岛很常见,还有来自遥远的地震来了的海床和波的振动。即使是缓慢的地面变形,持续几分钟记录了这条长达一公里的“测量链”。从这些地震学数据中,研究人员能够比以前更准确地绘制已知的地质断层。他们还发现了地下​​另一个以前未知的断裂带的证据。
 
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