Исследователи из Стэнфордского университета создали и протестировали систему обнаружения сейсмических волн с помощью оптоволокна. Об этом сообщает пресс-релиз университета.
Отметим, что для наблюдения за сейсмической активностью сегодня используются специальные сети сейсмографов. С их помощью ученые могут определить эпицентр землетрясения, составить карту наиболее сейсмически активных зон, а в некоторых случаях получить данные о сильных толчках заранее. Одной из проблем таких детекторов является их высокая стоимость, из-за чего из них сложно составить плотную сеть с небольшим расстоянием между детекторами.
Американские исследователи решили использовать другой подход и задействовали в качестве сейсмического детектора оптоволокно. Оно уже используется некоторыми компаниями для отслеживания изменений в структуре больших сооружений. Обнаружение колебаний осуществляется за счет того, что лазерный луч, посланный по оптоволокну, отражается обратно, рассеиваясь на примесях или дефектах в нем. Измеряя с высокой точностью время, за которое возвращается сигнал, ученые могут определить, что волокно движется, растягивается или сжимается.
Однако, для этого кабель приходится жестко закреплять. Американские же исследователи решили свободно расположить волокно в трубах таким же образом, как располагают оптоволоконные кабели для связи.
Ученые построили в кампусе своего университета тестовый оптоволоконный детектор длиной 4,8 километра, и за год зафиксировали с его помощью более 800 сейсмических событий, в том числе землетрясение в Мексике в сентябре 2017 года.
Интересно, что проблема свободного расположения оптоволокна заключается в том, что в такой конфигурации оно регистрирует много посторонних колебаний, и определить среди них искомые довольно сложно. Тем не менее, исследователи научились выделять среди общего массива данных те, которые соответствуют сейсмическим толчкам и даже разделять P- и S-волны.
Таким образом, заключают ученые, сейсмологи уже сейчас могут засекать землетрясения с помощью существующей оптоволоконной сети коммуникационных компаний. Конечно, такие кабели не сравнятся по чувствительности с традиционными сейсмометрами, но они гораздо дешевле и дают большее покрытие территории.
Подробности о фильтрации сигналов исследователи планируют описать в соответствующей статье, которая будет опубликована в январе 2018 года. Также они визуализировали часть полученных данных в рамках проекта Big Glass Microphone.
