Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

En måde at bruge undervands fiberoptiske kabler som seismiske sensorer

(A) Kort over undersøiske telekommunikationskabel. Illustration af den eksisterende og planlagte undersøiske telekommunikationsinfrastruktur. Optiske frekvensmetrologiske teknikker gør det muligt at bruge disse fiberforbindelser til detektering af jordskælv på bunden af ​​have og oceaner. Kortdata © OpenStreetMap-bidragydere; Kabeldata:TeleGeography's Telecom Resources licenseret under Creative Commons Share. (B) Illustration af den optiske opsætning, der bruges i vores eksperimenter til måling af den seismisk inducerede forstyrrelse af det optiske signal, der rejser i fiberen. Det samme princip blev brugt til jord- og undersøiske fiberforbindelser (kun sidstnævnte tilfælde er illustreret i figuren). ULE:ultralavt ekspansionsglas, der bruges til at stabilisere laserfrekvensen. Kredit:(c) 2018 Videnskab (2018). DOI:10.1126/science.aat4458

Et team af forskere fra Storbritannien, Italien og Malta har fundet en måde at bruge fiberoptiske kabler allerede på havbunden som seismiske detektorer. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , holdet beskriver, hvordan de gjorde deres opdagelse, og hvordan det ville fungere.

Som forskerne bemærker, der er cirka 1 million kilometer fiberoptisk kabel strøet ud over bunden af ​​verdenshavene, der fører internet- og teletrafik. I denne nye indsats, forskerne har fundet på en måde at bruge dem som seismiske detektorer. Ved at gøre sådan, de bemærker, ville tilbyde et helt nyt perspektiv på planetens seismiske aktivitet - 70 procent af Jorden, de bemærker, er dækket af vand, hvilket betyder, at der i øjeblikket registreres meget lidt overordnet seismisk aktivitet.

Forskerne rapporterer, at et af deres medlemmer, Giuseppe Marrawere, testede et underjordisk kabel mellem to steder i Storbritannien. Han bemærkede en lille opbremsning i signalleveringen og sporede det til små vibrationer, der bøjede lyset. Vibrationerne, han opdagede, var forårsaget af et fjerntliggende jordskælv. Det inspirerede ideen om at overveje at bruge sådanne kabler som seismiske detektorer.

Gruppen rapporterer, at de fandt, at eksisterende fiberoptiske kabler kunne bruges som seismiske detektorer ved at teste ideen med nogle rigtige undervands- (og under land) kabler. De fandt også ud af, at kablerne kunne bruges på denne måde uden driftsforstyrrelser og uden at skulle foretage ændringer på kablerne. Det eneste, der ville være nødvendigt, ville være at få adgang til en af ​​en gruppe af kanaler i begge ender af et kabel. Hver side ville være udstyret med en særlig laserbaseret detektor til løbende at overvåge signalet. Og det, de bemærker endvidere, ville blot svare til at leje en kanal, eller endnu bedre, at overbevise ejeren af ​​kablet til at donere det til en forskergruppe.

Forskerne foreslår, at hvis nok af kablerne under havene blev brugt som seismiske monitorer, kunne de tilbyde adgang til hidtil usete typer information - information, der kunne bruges til at forudsige tsunamier, for eksempel, eller for bedre at forstå global seismisk aktivitet, som det vedrører pladeskift og vulkanisme.

© 2018 Phys.org




Varme artikler