استفاده از کابل فیبر نوری به عنوان حسگر زمین‌لرزه

به گزارش پایگاه خبری هیچ یک _  از تارنمای «تک‌اکسپلوریست»، محققان موسسه ژئوفیزیک دانشگاه «ای تی اچ زوریخ»‌ با همکاری موسسه سنجه‌شناسی (مترولوژی) فدرال سوئیس با استفاده از یک عملکرد در زیرساخت های فیبر نوری، به داده‌های لرزه‌ای از سامانه سرکوب نویز فعال دست یافتند و دقت سیگنال‌ها در ارتباطات داده‌ اپتیکال را افزایش دادند. به این ترتیب هیچ نیازی به سخت‌افزارهای دیگر یا زیرساخت‌های گران قیمت نیست؛ تنها چیزی که مورد نیاز است، ذخیره سازی و آنالیز داده‌های مربوط به سرکوب نویز فعال است.

در فرایند حذف جزیی نویز (PNC) در یک سامانه ارتباط داده نوری (اپتیکال)، «نویز فراگیر» در فیبر نوری از طریق مقایسه سیگنال ارسالی اولیه با بخشی از سیگنال بازتاب داده شده توسط دریافت‌کننده (رسیور) شناسایی می شود. تفاوت بین این دو سیگنال، مداخله‌ای را افشا می‌کند که بر سیگنال نور در حین جابجایی در فیبر نوری تاثیر گذاشته است. این مداخله را می توان با یک آنتی-سیگنال مناسب جداسازی و لغو کرد.

این «نویز» در انتقال داده‌های نوری از آشفتگی‌های سطح میکرومتر در فیبرهای نوری ناشی می شود. این امر به علت تغییر شکل سطحی ناشی از زمین‌لرزه، امواج دریا و تغییر در فشار هوا و فعالیت های انسانی ایجاد می شود. این پدیده به عنوان تاثیر فوتو-الاستیک شناخته می شود که یک نوسان بسیار کوچک در سرعت نور در داخل فیبر ایجاد می کند. از این پدیده‌ از سال ها پیش برای نظارت بر نوسانات استفاده شده است.

در تحقیقات دانشگاه زوریخ با بررسی سامانه سرکوب نویز در ارتباطات فیبر نوری زیرساخت های ساعت اتمی سوئیس، مشخص شد که نیازی به ابزارهای اندازه‌گیری اضافی وجود ندارد. این تغییر شکل ها را می توان بسادگی با مشاهده تغییرات در سیگنال های زمان مشخص کرد.

«آندرایس فیکتنر» استاد ژئوفیزیک در این خصوص گفت: این تغییرات ممکن است بسیار کوچک باشند، اما تصویر آشکاری از لرزه‌هایی ایجاد می کنند که کابل های فیبر نوری در معرض آنها قرار گرفته است. بر این اساس یک مدل زمین‌لرزه‌ای بر اساس داده‌های ما دقت زیادی در مورد اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط اداره لرزه‌نگاری سوئیس نشان داده است.