这项由密歇根大学和其他机构的研究人员管理的研究表明，将高速互联网传输到我们家中的光纤有一天可能会兼作地震传感器。

 

“光纤电缆是现代通信的支柱，我们已经证明，沐鸣测速我们可以把现有的网络转换成广泛的地震阵列，以评估地震期间的地面运动，”密歇根州地震学家Zack Spica说，他是JGR Solid Earth论文的第一作者，该论文描述了这项工作。

 

这项研究是使用斯坦福大学的一个原型阵列进行的。

 

斯坦福大学的地球物理学家Greg Beroza说:“这是第一次使用光导纤维地震学来推导出地震工程师用来预测地震严重程度的地下性质的标准测量方法。”

 

为了将光纤转换成地震传感器，研究人员将一个仪器连接到电缆的一端，然后将激光脉冲发射到光纤上。当光线遇到纤维上的杂质时就会反射回来，产生一个用干涉仪分析的“后向散射信号”。

 

基于光纤的分布式声传感技术的地震波速度分析

 

基于光纤的分布式声传感技术的地震波速度分析

 

信号的变化揭示了纤维在受到外界干扰(包括地震产生的地震波)时是如何拉伸或压缩的。这种技术被称为分布式声波传感(DAS)，多年来一直用于监测油气行业管道和油井的健康状况。

 

Beroza说，这项新的研究扩展了之前与斯坦福测试回路的工作，制作了浅层的高分辨率地图，科学家可以用它来观察哪些地区在未来的地震中会发生最强烈的震动。

 

这项研究还表明，光纤可以用来探测地震波，并获得速度模型和地面共振频率:这两个参数对地面运动预测和地震危害评估至关重要。结果与采用传统技术进行的独立调查相一致，验证了光纤地震学的方法。

 

这种方法在旧金山、洛杉矶、东京和墨西哥城等受地震威胁的大城市似乎有很大的应用潜力，因为这些城市有数千英里长的光缆埋在地下。

 

贝洛扎解释说:“使用纤维的好处是，城市已经把它作为基础设施的一部分，所以我们所要做的就是利用它。”

 

据研究人员称，许多这样的城市中心都建在松软的沉积物之上，这些沉积物会放大和扩大地震的震动。邻近地区的近地表地质可能有相当大的差异，这突出了对详细的、特定地点的信息的需要。收集这些信息对于传统的技术来说是一个挑战，这涉及到部署大型地震检波器阵列——例如在洛杉矶地区部署了数千台仪器。

 

Spica说:“在城市地区，很难找到安装地震台的地方，因为到处都是沥青。”“此外，沐鸣测速地址这些土地很多都是私人的，无法进入，你不能总是让一个地震站孤零零地站着，因为存在被盗的风险。”

 

“纤维光学可能有一天标志着这种大规模和昂贵的实验的结束。电缆埋在柏油路下，纵横交错于整个城市，没有地面地震台的缺点。”

 

Spica补充说，这项技术可能也相当便宜。商业光纤电缆含有未使用的纤维，可以出租用于其他用途，包括地震学。

 

目前，传统的地震检波器比使用光纤传感的原型系统提供了更好的性能，研究小组说。地震检波器还能探测到三个方向的地面运动，而光纤只能探测到纤维的方向。

 

研究人员透露，该项目的下一阶段涉及一个更大的测试阵列。最近，通过将斯坦福大学校园内的光纤与附近几个地方的光纤连接起来，沐鸣测速形成了一条长达43公里的环路。