我國(guó)科學(xué)家成功研制分布式光纖地震傳感設(shè)備

近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心陳旸、趙東鋒團(tuán)隊(duì)與地球和空間科學(xué)學(xué)院王寶善、姚華建團(tuán)隊(duì)合作，成功研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分布式光纖聲波/振動(dòng)傳感（DAS）系統(tǒng)，該設(shè)備可使用現(xiàn)有通信光纜進(jìn)行地震監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)、地下結(jié)構(gòu)成像、城市地下空間探測(cè)等。

DAS設(shè)備自2021年6月部署在合肥紫蓬山進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)以來(lái)，已成功監(jiān)測(cè)到安徽定遠(yuǎn)2.3級(jí)地震（6月4日）、安徽宣城2.7級(jí)地震（7月22日）、菲律賓6.6級(jí)地震（7月24日）、臺(tái)灣省宜蘭縣5.8級(jí)地震（8月5日）等一些區(qū)域的地震。

當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生，地震波傳播到光纜時(shí)，光纖會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變而被拉伸或壓縮，由于相干激光在光纖介質(zhì)中的彈光效應(yīng)，瑞利散射光的振幅和位相就會(huì)發(fā)生改變，通過(guò)接收并解調(diào)背向瑞利散射光就可以獲得地震波的信息。DAS技術(shù)利用相干激光在光纖介質(zhì)中的彈光效應(yīng)來(lái)感知和傳輸外界的振動(dòng)和聲波信號(hào)，具有分布式、集成度高、遠(yuǎn)距離傳輸、抗干擾性強(qiáng)、分辨率達(dá)米級(jí)等優(yōu)點(diǎn)，為地震監(jiān)測(cè)和地下結(jié)構(gòu)成像提供了一種全新技術(shù)途徑。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)DAS專(zhuān)用激光光源、后向瑞利散射光與本振光的相干探測(cè)、拍頻信號(hào)相位解調(diào)以及系統(tǒng)軟件算法等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，研制成用于高分辨率地震監(jiān)測(cè)和成像的分布式光纖聲波/振動(dòng)傳感設(shè)備。該設(shè)備監(jiān)測(cè)頻率范圍為10 mHz至20 kHz，定位精度為3.5 m，監(jiān)測(cè)長(zhǎng)度達(dá)40 km。該系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的通信光纜進(jìn)行地震監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)和城市地下空間探測(cè)等，服務(wù)國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)重大需求和城市規(guī)劃發(fā)展。

（來(lái)源：中國(guó)新聞網(wǎng)）