研究人員將光纖網(wǎng)絡(luò)改造為地震傳感器

訊石光通訊網(wǎng) 2023/11/27 13:48:47

  ICC訊 近期,瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)和瑞士聯(lián)邦計量研究所(Metas)的研究人員聯(lián)合開發(fā)了一種可用于預(yù)測地震和海嘯的光纖網(wǎng)絡(luò)。

  蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院近期宣布,該方法具有很高的成本效益,可以精確測量海底地震,甚至可用在因缺乏資金無法建立足夠密集的地震測量網(wǎng)絡(luò)的國家。

  根據(jù)蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的介紹,他們對光纖電纜使用了有源相位噪聲消除(PNC)技術(shù)。其與耳機(jī)降噪的原理非常相似。MEMS麥克風(fēng)接收外部噪聲,并利用揚(yáng)聲器幾乎實時地輸入相位相反的消噪信號,這樣人耳就聽不到外部的噪聲了。

  以傳輸光信號的光纖為例,“噪聲”是由地球表面運(yùn)動引發(fā)的光纖輕微變形而引起的。這反過來又導(dǎo)致了光彈性效應(yīng),其導(dǎo)致光纖中的光速略有波動。這使光信號的頻率發(fā)生了微小的變化,現(xiàn)在可由有源相位噪聲消除技術(shù)進(jìn)行校正。

  研究人員可以從有源相位噪聲消除技術(shù)的數(shù)據(jù)中讀取地震信息。據(jù)蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院介紹,該方法下只需要存儲數(shù)據(jù)即可,不需要任何額外的設(shè)備或昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施。

  在一次3.9級地震中,研究人員在巴塞爾和伯爾尼之間的123公里長的光纖電纜上測試了該技術(shù),他們詳細(xì)記錄了每一波地震,相關(guān)數(shù)據(jù)可以從Scientific Reports期刊查閱。該地震模型的測量結(jié)果幾乎與瑞士地震學(xué)服務(wù)中心(Swiss Seismological Service)的測量結(jié)果完全一致。

  根據(jù)蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的介紹,該一致性表明有源相位噪聲消除技術(shù)提供的數(shù)據(jù)可以用于確定地震的位置、深度和強(qiáng)度,準(zhǔn)確性很高。

新聞來源:MEMS咨詢

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