研究人員將光纖網(wǎng)絡(luò)改造為地震傳感器

據(jù)麥姆斯咨詢報道，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)。

在一次3.9級的地震中，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有源相位噪聲消除（PNC）技術(shù)，可以詳細(xì)記錄每一波地震數(shù)據(jù)。

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。