首页 > 新闻中心 > 行业新闻
行业新闻

如何检测光纤地震?

时间:2023-07-10 来源:

  

  根据中国地震台网的正式测量,11月17日10时25分,台湾宜兰县发生4.7级地震,震源深度为10公里,震中位于北纬24.80度,东经122.25度,距台湾岛约32公里。

  根据中国地震台网正式测量,江苏盐城市大丰区海域11月17日13时54分发生5.0级地震,震源深度为17公里,震中位于北纬333.50度,东经121.19度,距海岸线近45公里。

  一天之内,两次地震

  事实上,地震在我们身边经常发生。

  如何预测地震也是自古以来就备受关注的话题。

  01

  地震的概念

  地震是地壳快速释放能量过程中引起的振动,在此期间会产生地震波的自然现象。地震的主要原因是地球上板块和板块之间的挤压和冲击导致板块边缘和板块内部的错误和破裂。

  地震的影响包括岩石圈和水圈。──当地震发生时,可能会引起地表断裂、地面振动、土壤液化、山崩、余震、海啸甚至火山活动,影响人类的生存和活动。

  02

  如何检测光纤地震?

  地震波是地震的直接表现。

  根据弹性回跳理论,造成地震的原因是岩石中断层破裂。当断层破裂时,两边的岩石会相对移动并释放累积的能量。

  虽然大部分能量都是通过克服摩擦力而失去的热能,但剩下的部分是通过弹性波转换成动能散发出来的,这就是所谓的地震波。地震波是地震的直接表现。因此,我们可以通过研究地震波的到来时间、大小和振动方法来了解地震的发生时间、大小和机制,从而研究地震。

  地震波是什么?如何科学地监测地震波?

  地震波

  地震波(又称SeismicWave)是指以地震为能源的波动。当地震发生时,我们通常会因为地震波的传播而感觉到路面的“晃动”。

  地震波是一种由地震源传播,并在地球内部传播的波。地震波主要分为三类:实体波、面波和尾波。

  监测地震波

  现代地震仪通过检测地震波,获得地震记录,探索地震源、地球内部结构和地震波本身,实现地震预报。然而,传统地震波探测器普遍存在灵敏度低、动态范围小、漏电、供电困难等问题,限制了地震预报技术的发展。

  而且一种基于分布反馈的(DFB)地震波传感器作为光纤激光器的传感器,具有很大的应用价值。

  有关光纤激光型传感器

  光纤具有体积小、重量轻、本征绝缘、抗电磁干扰等优点,广泛应用于光通信和光传感领域。

  光纤之所以能传感,一般是因为研究人员在光纤上加工了特殊的结构,特殊的结构对光波的传输起到了滤波的作用(可以理解为反射或投射部分信号光进行传感)。例如,光纤光栅是通过增加周期性折射率变化的结构来制造的。(FBG)。

  光栅结构、折光率剖面及光谱响应

  法布里-珀罗罗是由两个匹配的光栅和掺入稀土的有源光纤组成的。(F-P)谐振器。

  分布式布拉格反射光纤激光器的构造原理图

  在光栅带滤波和法布里-珀罗腔选频的共同作用下,有源光纤在抽取激光作用下产生的宽带莹光谱的特定部分在腔内来回反射,同时不断放大,从而形成激光。

  待测信号作用于激光器引起激光频率变化,选择与偏振无关的非平衡迈克耳孙光纤干涉仪将激光频率变化为干涉仪相位变化。光电转换后,干涉仪输出信号通过采集卡转换为数字信号输入计算机,最终使用优化的归一化相位载波(PGC)解调技术,实现高分辨率信号解调。

  典型的分布式反馈光纤激光器原理

  DFB光纤激光器具有极窄的线距,结合高分辨率的干预波长位移解调技术,可以获得极高的检测分辨率。光纤激光地震检波器不仅具有光纤光栅检波器的波长编码(即可实现单纤16波长DFB光纤激光器的阵型工作)、具有抗干扰性强、探头尺寸小、组网方便、干预型检波器灵敏度高的优点,因此在地震监测中有望承担重任。

  但目前地震预测还只能提前十几秒或几十秒,这样我们还是要学会如何在突发地震中保护自己。


微信二维码
微信二维码