加州理工学院地震学家詹忠文在《地震研究快报》的一篇文章中描述了一种方法,该方法利用长光纤中的干扰来检测地震活动。通过使用长的光纤的微小的内部缺陷如成千上万的方法,所谓的分布式声感测-工作 地震传感器 沿着几十光纤的公里的 电缆。一端的仪器沿电缆发送激光脉冲,并收集和测量每个脉冲在光纤内部缺陷反射下的“回声”中国机械网okmao.com。

当温度,应变或振动的变化干扰光纤时,散射回DAS仪器的激光的大小,频率和相位都会发生变化。地震学家可以利用这些变化来确定可能使光纤微弱的地震波的类型,即使只有几十纳米。
詹说,过去五年来,DAS仪器的灵敏度有了显着提高,为它们的部署开辟了新的可能性。“灵敏度越来越好,以至几年前,如果将光纤部分的波形与地震检波器进行比较,它们看起来非常相似。”
它们的性能使其适合在各种环境中使用,尤其是在建立更加敏感或密集的地震网络过于昂贵的情况下。研究人员还可以利用电信公司和其他公司先前铺设的大量未使用或“深色”光纤。詹说,将一条较大的电缆上的几股线用于地震学家的目的。
詹认为,石油和天然气行业一直是新方法的主要推动力,因为他们使用电缆向下钻孔来监控深水油田以及水力压裂和废水注入期间的流体变化。
DAS研究人员认为,该方法特别适合在南极洲或月球等恶劣环境中进行地震监测。詹解释说,有了常规的地震仪网络,科学家“需要保护网络中仪器的每个节点并为其供电”。“在DAS上,您要铺设一根很长的光纤,这很坚固,而所有敏感的仪器都只在光纤的一端。”
根据这篇文章,科学家已经在使用DAS探测永久冻土和冰川的融化和冻结周期,以更好地表征其冰流和在基岩上滑动的动态运动,这可以帮助研究人员更多地了解气候变化如何驱动冰川融化导致海平面上升。
目前,大多数DAS系统的航程为10至20公里。詹说,研究人员希望在不久的将来将其延伸到100公里,这对于包括海底俯冲带在内的海底环境的地震覆盖可能是有用的。
DAS还适用于地震后的快速响应,特别是在深色纤维较多且地震学家已事先安排使用该纤维的地区。例如,在2019年南加州的里奇克莱斯特地震之后,詹和他的同事们迅速采取行动,使用DAS监测了该地区的余震序列。他说:“我们在三天内将大约50公里的电缆变成了6,000多个传感器。”