本網(wǎng)訊    記者王樺楠報道    10月22日，分布式光纖傳感技術(shù)應用展示會(huì )在北京召開(kāi)。中國科學(xué)院院士、地球物理學(xué)家、中國地震局科技委主任陳颙介紹了中國地震局與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)聯(lián)合開(kāi)展的分布式光纖傳感技術(shù)試驗應用總體情況。據了解，分布式光纖溫度傳感系統（DTS）和分布式光纖聲波/振動(dòng)傳感系統（DAS）在地震監測預報領(lǐng)域的應用前景廣泛，DTS可監測地震孕育發(fā)生過(guò)程中可能的溫度變化，DAS可檢測到光纖因地震波產(chǎn)生應變所造成的被拉伸或壓縮信號，繼而獲得地震波信息。

近年來(lái)，光纖除應用于通信領(lǐng)域外，因其無(wú)需供電、耐高溫高壓、可分布式測量及長(cháng)期監測等優(yōu)點(diǎn)，還被作為傳感器用于測量應力和溫度等物理量。但這項潛力巨大新技術(shù)的核心設備——光信號調制解調主要依賴(lài)進(jìn)口，國外設備不僅價(jià)格高昂，而且我國進(jìn)口受到諸多限制。2021年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)與中國地震局合作研制出具有自主知識產(chǎn)權的分布式光纖聲波/振動(dòng)傳感系統，利用現有通信光纜進(jìn)行地震監測和地下空間探測。為推動(dòng)儀器研發(fā)與需求相結合，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心陳旸、趙東鋒團隊，地球和空間科學(xué)學(xué)院王寶善、姚華建團隊聯(lián)合中國地震局地震預測研究所張曉東、王偉君團隊，通過(guò)對激光光源、核心算法等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，研制出包括激光光源系統、信號解調和數據處理系統等模塊的分布式光纖溫度傳感系統，監測溫度范圍為-20攝氏度至150攝氏度，監測長(cháng)度為20公里，測溫精度為0.1攝氏度，空間分辨率為1米，達到國際先進(jìn)水平。

據陳颙介紹，DTS和DAS在地震監測預報領(lǐng)域的應用前景廣泛。DTS的光纖傳感器可隨鉆頭深入溫度高達數百攝氏度的地下，利用反向拉曼散射的溫度敏感性，監測地震孕育發(fā)生過(guò)程中可能的溫度變化。DAS通過(guò)監測光纖中背向瑞利散射光的變化繼而得到地震波信息。

目前，聯(lián)合研發(fā)團隊在地震局院內埋設了600多米環(huán)形光纖，接入自主研制的DAS和DTS，相當于架設了1600臺振動(dòng)和溫度傳感器開(kāi)展相關(guān)觀(guān)測試驗。試驗結果表明：DTS觀(guān)測與室外地面溫度趨勢高度一致，精度達0.1攝氏度。DAS記錄到10月15日內蒙古赤峰4.7級地震波形數據，與傳統短周期地震儀觀(guān)測一致性良好，為在城市地區開(kāi)展地震密集/超密集臺陣觀(guān)測提供了新的解決思路，是現有監測系統的有益補充。

該聯(lián)合研發(fā)團隊表示，自主研發(fā)的DTS可進(jìn)行實(shí)時(shí)高精度溫度監測，除滿(mǎn)足地震監測預報領(lǐng)域需求外，還可用于其他對溫度監測需求較高的領(lǐng)域，如冰雪運動(dòng)賽道場(chǎng)地溫度監測等。

關(guān)鍵詞： 分布式 光纖 傳感 技術(shù)應用