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短基线光纤应变仪在云南昭通地震台试验成功

作者:  更新时间:2015-07-06 09:11:00  来源:
  在中国地震局地震观测与地球物理成像重点实验室培育性研究项目、国家863计划的支持下,中科院半导体研究所、中国地震局地球物理研究所、中国地震局第二监测中心联合研制的短基线光纤应变仪于2015年6月下旬在云南省昭通市防震减灾局巧家地震台试验成功。
    形变观测是地震前兆观测的重要手段,而形变观测仪器的性能直接决定了地震前兆观测资料的质量。传统的硐体长基线形变仪对安装环境要求高、施工成本高,所采用的电容式位移传感器动态范围小、安装条件苛刻、长期存在零漂。我国地形变观测对新型观测仪器的需求十分迫切。
    最近几年,日本、美国相继开展了光纤地震观测仪器的研究。光纤地震观测仪器具有灵敏度高、抗电磁干扰性强、深井观测耐高温高压、无零漂等优点,有望为地震前兆观测提供一种全新的技术手段。
中国地震局地球物理研究所针对地震前兆观测的需求,联合中国科学院半导体研究所、地震局第二监测中心的科研人员在对国外技术方案进行了深入分析和详细论证的基础上,在国际上首次提出了采用光纤边带调制和相移光栅的系统方案。相比于国外已有的技术方案,该方案进一步突破了系统分辨率和动态范围的限制。自2011年以来,该研究小组先后突破了光纤形变仪封装技术、高精度解调技术等一系列关键技术,研究成果系统地发表于Optics Letters、IEEE Photonics Letters、Journal of Lightwave Technology等国际著名期刊,累计获得发明专利授权6项。
    2015年4月-6月,中国科学院半导体研究所张文涛博士会同中国地震局地震观测与地球物理成像重点实验室相关人员在云南省昭通防震减灾局巧家地震台完成安装了试验。光纤形变仪机箱长度1.5 m,分辨率优于10E-9,可清晰记录固体潮信息及地震信号。此项研究打破了国外的技术封锁,同时也标志着国内光纤形变仪已从实验室研发走向工程应用。
短基线光纤形变仪记录到的固体潮
原始数据:
滤波:0.01 – 1 Hz
滤波:0.001 – 1 Hz
光纤仪器记录到的巧家M2.2级地震
 
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