中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布，已成功研制分布式光纖地震傳感設(shè)備。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心陳旸、趙東鋒團隊與地球和空間科學(xué)學(xué)院王寶善、姚華建團隊合作，成功研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的分布式光纖聲波/振動傳感(DAS)系統(tǒng)，該設(shè)備使用現(xiàn)有通訊光纜可進(jìn)行地震監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測、地下結(jié)構(gòu)成像、城市地下空間探測等。

IT之家了解到，DAS 設(shè)備自 2021 年 6 月部署在合肥紫蓬山進(jìn)行連續(xù)觀測，已成功監(jiān)測到定遠(yuǎn)縣 2.3 級地震(6 月 4 日)、宣城 2.7 級地震(7 月 22 日)、菲律賓 6.6 級地震(7 月 24 日)、中國臺灣宜蘭縣 5.8 級地震(8 月 5 日)等一些區(qū)域和全球地震。

當(dāng)發(fā)生地震時，地震波傳播到光纜時，光纖會產(chǎn)生應(yīng)變而被拉伸或壓縮，由于相干激光在光纖介質(zhì)中的彈光效應(yīng)，瑞利散射光的振幅和相位就會發(fā)生改變，通過接收并解調(diào)背向瑞利散射光就可以獲得地震波的信息。DAS 技術(shù)利用相干激光在光纖介質(zhì)中的彈光效應(yīng)來感知和傳輸外界的振動和聲波信號，具有分布式、集成度高、遠(yuǎn)距離傳輸、抗干擾性強、分辨率達(dá)米級等優(yōu)點，為地震監(jiān)測和地下結(jié)構(gòu)成像提供了一種全新技術(shù)途徑。

研究團隊通過對 DAS 專用激光光源、后向瑞利散射光與本振光的相干探測、拍頻信號相位解調(diào)以及系統(tǒng)軟件算法等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，研制成用于高分辨率地震監(jiān)測和成像的分布式光纖聲波/振動傳感設(shè)備。該設(shè)備監(jiān)測頻率范圍為 10 毫赫茲至 20 千赫茲，定位精度為 3.5 米，監(jiān)測長度達(dá) 40 公里。該系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的通訊光纜進(jìn)行地震監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測和城市地下空間探測等，服務(wù)國家防災(zāi)減災(zāi)重大需求和城市規(guī)劃發(fā)展。(作者：姜戈)

關(guān)鍵詞： 分布式 光纖地震 傳感設(shè)備 定位精度