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我校合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心陳旸、趙東鋒團隊與地球和空間科學(xué)學(xué)院王寶善、姚華建團隊合作，成功研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的分布式光纖聲波/振動傳感（DAS）系統(tǒng)，該設(shè)備使用現(xiàn)有通訊光纜可進行地震監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測、地下結(jié)構(gòu)成像、城市地下空間探測等。DAS設(shè)備自2021年6月部署在合肥紫蓬山進行連續(xù)觀測，已成功監(jiān)測到定遠(yuǎn)縣2.3級地震（6月4日）、宣城2.7級地震（7月22日）、菲律賓6.6級地震（7月24日）、臺灣宜蘭縣5.8級地震（8月5日）等一些區(qū)域和全球地震。

(a)安徽定遠(yuǎn)6月4日14時15分2.3級地震，震源深度10 km，震中距約100km (b)安徽宣城7月22日14時33分2.7級地震，震源深度15 km，震中距197 km (c)菲律賓7月24日04時49分6.6級地震，震源深度100 km，震中距2036 km (d)臺灣宜蘭8月5日05時50分5.8級地震，震源深度10 km，震中距927 km

當(dāng)發(fā)生地震時，地震波傳播到光纜時，光纖會產(chǎn)生應(yīng)變而被拉伸或壓縮，由于相干激光在光纖介質(zhì)中的彈光效應(yīng)，瑞利散射光的振幅和位相就會發(fā)生改變，通過接收并解調(diào)背向瑞利散射光就可以獲得地震波的信息。DAS技術(shù)利用相干激光在光纖介質(zhì)中的彈光效應(yīng)來感知和傳輸外界的振動和聲波信號，具有分布式、集成度高、遠(yuǎn)距離傳輸、抗干擾性強、分辨率達米級等優(yōu)點，為地震監(jiān)測和地下結(jié)構(gòu)成像提供了一種全新技術(shù)途徑。

研究團隊通過對DAS專用激光光源、后向瑞利散射光與本振光的相干探測、拍頻信號相位解調(diào)以及系統(tǒng)軟件算法等關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān)，研制成用于高分辨率地震監(jiān)測和成像的分布式光纖聲波/振動傳感設(shè)備。該設(shè)備監(jiān)測頻率范圍為10毫赫茲至20千赫茲，定位精度為3.5米，監(jiān)測長度達40公里。該系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的通訊光纜進行地震監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測和城市地下空間探測等，服務(wù)國家防災(zāi)減災(zāi)重大需求和城市規(guī)劃發(fā)展。

DAS設(shè)備主要由合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家中心特聘副研究員張強完成，數(shù)據(jù)處理由地球和空間科學(xué)學(xué)院博士生孫天為完成。該工作得到了合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家中心、中國地震局地震預(yù)測研究所、蒙城地球物理國家野外科學(xué)觀測研究站的資助和支持。

（合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家中心、地球和空間科學(xué)學(xué)院、科研部）