Вчені перетворили оптоволокнний кабель на сейсмодетектор

Європейська група вчених під керівництвом Джузеппе Марра запропонувала використовувати існуючі підводні та підземні оптоволоконні лінії зв'язку як чутливі елементи сейсмодатчиків. Головне в новій схемі те, що для перетворення оптоволокна в детектор сейсмічних хвиль не потрібно виробляти ніяких маніпуляцій з уже прокладеними лініями зв'язку, необхідно лише додати детектор на одному кінці лінії і оптоволоконну петлю на іншому. Такий підхід дозволяє отримувати інформацію про землетруси, що відбуваються в декількох тисячах кілометрів від лінії оптоволокна, йдеться в статті в.


На сьогоднішній день вимірювання сейсмічної активності, вивчення діючих вулканічних систем та інші геологічні дослідження у важкодоступних районах відбуваються за рахунок заздалегідь встановлених сейсмодатчиків. Однак інформацію, зібрану датчиками, вчені часто отримують не по ходу, а лише в кінці дослідження. Крім того, покриття такими датчиками всієї сейсмічно-активної частини поверхні Землі, включаючи дно океанів - дуже дорогий проект. У 2012 році був створений комітет Joint Task Force, який займається просуванням ідеї встановлення геодатчиків, які будуть використовувати прокладаються підводні лінії оптоволокна для передачі інформації вченим в режимі реального часу. Але пропозиція Марра і його команди полягає у використанні оптоволокна не просто для передачі інформації, але і для її збору.


Схема установки виглядає наступним чином: з одного боку оптоволоконного кабелю, що складається з двох волокон (для сигналів в обидва боки), встановлено детектор на основі резонатора Фабрі-Перо і лазера, який забезпечує опорний сигнал. На іншому кінці обидва волокна з'єднані петлею таким чином, щоб посланий сигнал повернувся по іншому волокну. Аналізуючи зміну фази, за яку відповідальні зовнішні умови, вчені отримували інформацію про сейсмічну активність. Для отримання повної характеристики землетрусу (магнітуда, тривалість, координати епіцентру, кількість поштовхів і так далі) в такій схемі достатньо сигналів з двох різних кабелів.

Важливою особливістю нового підходу є можливість детектувати відносно слабкі землетруси магнітудою до 4. Підводні кабелі перетинають кілька сейсмічно активних районів, наприклад Північний і Срединно-Атлантичний хребти. Для спостереження за цими районами в основному використовують сейсмодатчики, розташовані на суші, які можуть зафіксувати слабкі землетруси з відстані не більше декількох сотень кілометрів. За допомогою кабелів вивчати віддалені від островів і материків райони стане простіше. Крім того, за словами вчених, оптоволоконне детектування може бути застосоване для дослідження сейсмічної активності у віддалених районах земної кулі, на кшталт Арктики або Антарктики. Крім того, автори статті вважають, що цю схему можна використовувати в безлічі інших областей, від міграції морських ссавців до моніторингу забруднення морського шуму.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND