淺談光纖地震波探測(cè)的研究進(jìn)展

蔡佳俊（湖南省寧鄉(xiāng)縣第一高級(jí)中學(xué)，湖南 寧鄉(xiāng) 410600）

淺談光纖地震波探測(cè)的研究進(jìn)展

蔡佳俊
（湖南省寧鄉(xiāng)縣第一高級(jí)中學(xué)，湖南 寧鄉(xiāng) 410600）

地震是地質(zhì)災(zāi)害的一種，它的破壞力極大，嚴(yán)重威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，本文主要分析了光纖地震波探測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展。

光纖地震波探測(cè)；研究進(jìn)展；分析

在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的背景下，我國(guó)科技不斷發(fā)展，高新技術(shù)已經(jīng)深入到各行各業(yè)，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起到了保駕護(hù)航的作用。近年來(lái)，科研人員再度創(chuàng)新，將高科技光纖技術(shù)引入到地震的探測(cè)研究工作中，為我國(guó)地震研究指明了新方向。地質(zhì)災(zāi)害的種類(lèi)很多，包括滑坡、泥石流、地震、海嘯、火山爆發(fā)，這些常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害基乎每隔一段時(shí)間就會(huì)發(fā)生。為了更好地掌握這門(mén)學(xué)科，我國(guó)地震學(xué)研究人員通過(guò)創(chuàng)新研究將光纖技術(shù)應(yīng)用于地震探測(cè)中，在一定程度上減輕了地震帶來(lái)的破壞。

地震波是震源發(fā)出的一種波動(dòng)，它從震源出發(fā)向四周擴(kuò)散。在地震研究工作中，將工作焦點(diǎn)定位在地震波上，能夠有效、精確地了解地質(zhì)情況。地震波的研究也應(yīng)用于日常開(kāi)發(fā)工作的各個(gè)方面，如勘測(cè)石油位置、震前預(yù)報(bào)等，但傳統(tǒng)的地震波探測(cè)存在靈敏度低、探測(cè)范圍小的缺點(diǎn)。光纖通信技術(shù)作為研究地震波的一種新技術(shù)，打破了傳統(tǒng)地震波研究的局限性，拓寬了我國(guó)的地震波研究道路。

1　光纖地震波探測(cè)工作的特點(diǎn)

近年來(lái)，隨著科技創(chuàng)新水平的提高，光纖傳感器在地震波探測(cè)工作中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。按照傳感器的工作原理可分為多種類(lèi)型，如強(qiáng)度調(diào)制型、干涉型、光纖激光型等。光纖感受器能夠根據(jù)地震波特點(diǎn)發(fā)出不同的信號(hào)，它以光纖作為主要媒介，來(lái)感受外部發(fā)出的信號(hào)。光纖傳感器與傳統(tǒng)傳感器的區(qū)別在于，它的防干擾模式強(qiáng)，不會(huì)輕易受到外界事物的干擾，而且能夠有效避免電磁波的干擾。此外，光纖傳感器的應(yīng)用范圍廣，在一些信號(hào)強(qiáng)度弱、工作難度高的山區(qū)，光纖傳感器也能夠正常工作。當(dāng)前光纖傳感器已經(jīng)基本覆蓋傳統(tǒng)探測(cè)技術(shù)，為我國(guó)光纖地震波探測(cè)開(kāi)拓了更為廣闊的道路。光纖傳感器反應(yīng)能力快，可以敏銳地捕捉地震波發(fā)出的信息，使研究人員能夠通過(guò)信息迅速、準(zhǔn)確地做出判斷。

2　光纖地震波在實(shí)際生活中的應(yīng)用

光纖地震波能夠打破傳統(tǒng)電學(xué)系統(tǒng)勘測(cè)的局限，更好、更快地投入到日常生產(chǎn)生活中，在預(yù)測(cè)地震信息、勘探石油、檢測(cè)周邊地域安全等方面都扮演著重要的角色。

2.1預(yù)測(cè)地震信息

地震對(duì)建筑物的破壞力極大，我國(guó)作為地震頻發(fā)的國(guó)家也深受地震災(zāi)害的影響。我國(guó)的防震監(jiān)測(cè)工作相對(duì)來(lái)說(shuō)比較完善。漢代張衡發(fā)明的地動(dòng)儀為我國(guó)地震監(jiān)測(cè)工作開(kāi)辟了先河。自然界與人類(lèi)是相互依存的，人們從自然界中獲取物質(zhì)需要的同時(shí)，也開(kāi)始把握其規(guī)律，掌握它發(fā)給人們的災(zāi)害預(yù)警信號(hào)。一般來(lái)說(shuō)地震發(fā)生前會(huì)出現(xiàn)一些反常的現(xiàn)象，例如雞鳴狗叫，水中出現(xiàn)大量魚(yú)類(lèi)尸體，但這些信號(hào)屬于“暗號(hào)”，檢測(cè)人員并不能根據(jù)這些信號(hào)做出有關(guān)地震方面的準(zhǔn)確報(bào)告。

地震關(guān)乎著千家萬(wàn)戶的生命財(cái)產(chǎn)安全，為了更有效地監(jiān)測(cè)地震情況，技術(shù)人員不斷創(chuàng)新、完善監(jiān)測(cè)技術(shù)。現(xiàn)代的地震監(jiān)測(cè)主要依靠地震儀，它也是長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)一直被檢測(cè)人員青睞的工具，但其本身的穩(wěn)定性與抗干擾性能力較差。光纖傳感技術(shù)打破了這一局限，鞏固了地震波的勘測(cè)偵查工作。

2.2勘探石油

地震勘測(cè)是勘探、開(kāi)發(fā)石油的重要方法，勘探人員通過(guò)人工制造的震波在巖石中傳播，當(dāng)遇到不同巖石層時(shí)，震波會(huì)發(fā)出發(fā)射波或者折射波，當(dāng)返回到地面時(shí)儀器將其路線時(shí)間記錄下來(lái)，然后勘探人員根據(jù)數(shù)據(jù)分析、判斷出石油的深度位置。光纖地震波打破傳統(tǒng)勘測(cè)的局限，能夠完成一連串的采集、分析工作，有效解決了傳統(tǒng)探測(cè)過(guò)程中因分析地震波的數(shù)據(jù)，而延誤了石油開(kāi)采工作這一弊端。

2.3用于安全監(jiān)測(cè)工作

光纖地震波探測(cè)技術(shù)能夠根據(jù)傳感器傳達(dá)出來(lái)的信息來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境安全。它的適用能力強(qiáng)，能夠完成各種環(huán)境和天氣的監(jiān)測(cè)任務(wù)，有效克服傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)工作受天氣和環(huán)境影響的局限性。

3　光纖地震波探測(cè)的發(fā)展

當(dāng)前光纖地震波探測(cè)技術(shù)還存在不足之處，需要不斷完善其技術(shù)，來(lái)應(yīng)對(duì)各種工作環(huán)境中出現(xiàn)的問(wèn)題。由于工作環(huán)境的復(fù)雜性，光纖地震波探測(cè)還需要適應(yīng)井下、高溫等嚴(yán)峻環(huán)境。光纖本身的適應(yīng)能力強(qiáng)，能夠適用于各種環(huán)境，而檢波器為了能夠更好地配合光纖工作，也必須經(jīng)過(guò)特殊的設(shè)計(jì)包裝。檢波器的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作流程都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審核。此外光纖地震波探測(cè)技術(shù)還要解決提高分辨率的問(wèn)題，來(lái)更好地為探測(cè)工作服務(wù)。

4　結(jié)語(yǔ)

光纖地震波探測(cè)，借助高科技為我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)又好又快的發(fā)展起到了保駕護(hù)航的作用，它憑借自身靈敏度高、防干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性能好、絕緣效果好、適用范圍廣、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)在各個(gè)行業(yè)中發(fā)揮了不容忽視的作用。經(jīng)過(guò)不斷的完善與發(fā)展，光纖地震波探測(cè)技術(shù)已經(jīng)深入到眾多企業(yè)生產(chǎn)中，是地震預(yù)測(cè)、石油勘測(cè)以及安全監(jiān)測(cè)工作的核心技術(shù)。目前我國(guó)的光纖地震波探測(cè)技術(shù)發(fā)展的還不夠完善，需要不斷地完善與創(chuàng)新，才能為我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出更大貢獻(xiàn)。光纖地震波探測(cè)技術(shù)在我國(guó)還有很長(zhǎng)的路要走。

［1］ 肖浩，李芳，王永杰，等.高分辨率光纖激光傳感系統(tǒng)［J］.中國(guó)激光，2008，（01）:72-73.

［2］ 劉育梁，何俊，王永杰，等.光纖地震波探測(cè)的研究進(jìn)展［J］.激光與光電子學(xué)進(jìn)展，2009，（11）:109-111.

Discussion on ResearchProgress of Seismic Wave Detection by Fiber-optic Sensors

CAI Jia-jun
（Hunan NingxiangNo.1Senior Middle School，Ningxiang410600，China）

Earthquake is a kind of geological disaster，it has great destructive power，it seriously threatens people's life and property safety，this paper mainly analyzes the research progress ofoptical fiber seismic wave detection technology.

Seismic wave detection byfiber-optic sensors；Research progress；Analysis

TP212.9

A

1674-8646（2015）08-0111-01

2015-07-14