无需对水下基础设施进行任何更改 光纤技术突破将海底电缆变成12个地震仪

有一条 3600 英里（5860 公里）长的电缆从加拿大东部延伸到英国西海岸。海底电缆是互联网庞大的隐藏基础设施的一部分，它可以在短时间内跨海传输数据。但是海底电缆还有其他作用。

根据周四发表在同行评审期刊《科学》上的一篇论文，该电缆可以兼作由 100 多个检测地震活动的传感器组成的最先进阵列。在去年 11 月的测试中，该电缆记录了数千英里外的秘鲁北部一场 7.5 级地震。

本研究提出的技术有可能改变我们的地球监测能力，无需修改现有的海底电信基础设施，就可以在海底安装数千个 [此类] 传感器。

新发现推进了一项新兴技术

五年前，一组研究人员提出了使用该网络监测海底细微变化的想法，包括地震和海啸的迹象。该技术的早期版本借鉴了石油和天然气行业工程师用来研究化石燃料沉积物的技术。他们测量了从电缆中的分子反弹的信号的反向散射。这些信号包含有关电缆物理状态的有价值信息，包括在铺设电缆的地面上发生的地震活动。其他研究人员通过测量光波沿电缆传播时的偏振，想出了如何进行类似的计算。

这些方法都有一个巨大的缺点：整个电缆充当单个传感器。这并不意味着无法获得有用的数据，但会带来一些问题。一方面，噪音的巨大潜力如此之大，以至于要找到信号——例如地震的震动——可能非常困难。它还限制了在任何特定时刻可以收集的数据量。不管电缆有多长，它一次只能创建一个数据点。任何想从这种系统中推断出有用信息的人都需要对来自多条电缆的数据进行三角测量，以确定地震干扰的来源。

新方法解决了这些问题。

该方法利用了电缆设计的两个关键方面

海底光缆不是简单的单向光子街道。现代电缆配备了称为中继器的设备，这些设备可以检测传入信号，然后将其放大以用于下一段旅程。中继器沿着电缆的长度每 28 到 56 英里（45 到 90 公里）布置一次，将长距离分成几十个较短的“跨度”。

新研究中描述的技术不是将整条电缆用作一个传感器，而是将每个跨度用作传感器。这种方法减少了每个传感器的噪声量，同时显着增加了传感器的总数。新方法不是依靠反向散射或极化来感知电缆中的细微物理变化，而是利用连接中继器的特殊光纤。

研究人员通过仔细测量光线沿着这些路径传播时的变化，设法探测到地震。

海底电缆可以监测地震并揭示气候变化

研究人员仅使用连接加拿大和英国的跨大西洋电缆的12段跨度测试了这项新技术。即使使用有限的阵列，他们也设法检测到两次地震和来自飓风“拉里”的信号。

通过将海底电缆转换为环境传感器阵列，可以在不修改现有海底基础设施的情况下实施由数百或数千个永久和实时海底传感器组成的大型网络，与当前方法相比，这种大小的阵列可以以更高的精度和分辨率检测地震和海啸。

该技术还有助于建立更准确的气候模型。如：可以探索电缆对水流的敏感性，以提高我们对深水流动的理解……包括由于全球气温上升而提出的洋流减慢。获 取 更多前沿科技?研究 进展访问：https://byteclicks.com

一张显示海底光缆网络的地图

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