“Physics Today”地震？光纖報你知

過去十年內，石油產業的研究員研發出一套叫做「分佈式聲學感測（DAS）」的技術，主要的概念是將一條光纖變成一串的壓力感測器，可以用來解決許多陸上和海上的油層成像的問題。DAS的運作方式是從光纖電纜的一端用光電元件放出短的脈衝光，而這道脈衝光會與光纖芯內部微小的雜質所造成的反散射形成干涉。當這條光纖受到局部的壓力時，干涉後的脈衝光訊號就會改變；只要紀錄下這些脈衝光訊號回傳的時間，這套元件就可以找出在光纖上哪裡有受到線性的擠壓或是拉伸。如果持續的放出脈衝光，這套技術甚至可以得到聲波的傳遞速率。由柏克萊大學與柏克萊國家實驗室（University of California, Berkeley, and Lawrence Berkeley National Laboratory）的奈特．琳西（Nate Lindsey）和史丹佛大學（Stanford University）的艾琳．馬汀（Eileen Martin）主導的研究團隊發現如果將DAS技術用於地震的感測上，準確率竟然和目前的地震儀不相上下。該團隊在阿拉斯加做了一次實地測試，他們將一條四公里長的光纖電纜淺淺地埋在地下20公分處。為了做比較，他們也在同樣的地方埋入地震儀。在一次芮氏強度3.8的地震發生後，他們將光纖上的壓力改變率轉換成地面的加速度後發現和地震儀顯示的強度和相位有非常強的相關性。