远程光纤地震探测通过主动阶段噪声消除
Sebastian Noe1, Dominik Husmann2, Nils Müller1
1Institute of Geophysics, ETH Zurich, 8092, Zurich, Switzerland.
Scientific reports
|August 26, 2023
概括
我们开发了一种新的光纤传感器,使用相位噪声消除 (PNC) 来检测地震等环境变形. 该方法利用现有的计量网络进行远程传感,无需额外的设备.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 地质物理学 地质物理学
- 光学工程是指光学工程.
背景情况:
- 计量频率传播网络通常用于精确的计时.
- 环境监测通常需要专门的,专门的传感设备.
- 现有基础设施的局限性阻碍了远程环境传感.
研究的目的:
- 推出一款新的远程光纤环境变形传感器.
- 为了证明使用相位噪声消除 (PNC) 进行传感的可行性.
- 用现实数据和模拟来验证传感器的性能.
主要方法:
- 在计量频率传播中使用主动阶段噪声消除 (PNC).
- 利用废弃的补偿频率记录进行传感.
- 采用光谱元素波场模拟来进行复杂的电缆几何分析.
- 比较观察和计算的补偿频率记录.
主要成果:
- PNC传感器成功检测到环境变形,包括3.9级地震.
- 观察和计算数据之间在相位和振幅上达成了定量一致.
- 该系统证明了与线内放大器的兼容性,用于查询1000公里以上的电缆.
- 现有的相位稳定计量网络可以重新用于环境传感.
结论:
- 阶段消除噪声 (PNC) 传感为远程环境监测提供了一种可行的,低成本的方法.
- 该技术可以集成到现有的计量基础设施中,从而实现共用.
- 这种方法对地震检测和预警系统等应用具有重大潜力,特别是在海洋环境中.


