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光纤光缆在地表震动方面的作用

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光纤光缆在地表震动方面的作用

发布日期: 2019-05-21 11:06 来源: 点击:

  虽然目前的检测大地的震动仪可以准确地拾取轻微的震颤,但它们的距离相对较短。不过,现在,斯坦福大学的研究表明,广泛的地表震动检测网络已经可以存在于我们的脚下:承载高速互联网的光纤光缆。
  由于光纤通过在类似玻璃板透明的光缆上反射光信号而起作用,因此可以测量该信号的微小干扰。这种称为分布式声学传感(DAS)的技术已经在石油和自然气行业进行工作。
  该研究的合着者艾琳·马丁(Eileen Martin)说:“DAS的工作原理就是随着光线沿着纤维传播,它遇到玻璃中的各种杂质并反射。如果光纤完全静止,那么反向散射信号总是看起来一样,但是如果光纤在某些区域开始拉伸 - 由于振动或应变,信号会发生变化。”
  为了测试这些光缆是否可以用于监测和测量地表震动,斯坦福大学按照数字8的形状安装了三英里(9.6里)的光纤,配有激光询问器,用于记录任何运动。
  据称,这个斯坦福大学设置的光纤地表震动观测台在其运行一年能够记录800多个事件。这包括来自附近采石场的炸声,小型地表震动,甚至在今年9月8日巨大的8.2级事件,摧毁了墨西哥中部,距离斯坦福大学设置约2,000英里(6,440里)。有一次,传感器从同一来源拾取两次地表震动,其震级为1.6和1.8。
  研究员Biondo Biondi说:“正如预期的那样,两次地表震动都是相同的波形或模式,因为它们起源于同一个地方,但是地表震动的幅度更大。这表明光纤地表震动观测站可以正确区分不同的震级。”
  同样,地表震动观测站也能够分辨出S波和P波之间的差异,以不同速度波纹地表震动的冲击波。 P波通常比S波早得多,但远远较弱,因此检测它们是很好的预警系统的关键。
  虽然他们的光纤地表震动观测站已经显示出一些初步结果,但研究人员指出,传统的地表震动仪对于监测地表震动仍然更加灵敏,但是光纤地表震动观测系统还有别的优点,例如经济性、广泛性等。

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