새해 첫날, Zhongwen Zhan은 캘리포니아 패서 디나에서 로즈 퍼레이드를 위해 수십만 명의 관중에 합류했습니다. 그러나 캘리포니아 기술 연구소의 지진 학자 인 Zhan은 엔터테인먼트만큼이나 그의 작품이있었습니다. 그는 어린 딸을 잡고 행진 밴드와 꽃으로 덮인 수레가 지나가는 것을 보았을 때, Zhan은 인간의 머리카락이 퍼레이드에서 진동을 기록하는 것보다 얇은 두 개의 묻힌 광섬유 가닥이 얇아 졌다는 것을 알았습니다.
.오늘날의 전화, TV 및 인터넷 서비스에 전원을 공급하는 광섬유 케이블의 넓은 네트워크는 도시 아래의 뿌리처럼 팬을 쫓아냅니다. 1970 년대에 구리 케이블을 대체하기 위해 처음 개발 된 이래 수백만 킬로미터의 광섬유가 미국에만 설치되었습니다. 그들은 얇은 유리 가닥 내에서 빛을 튀어 나와서 데이터를 중계하지만 모든 가닥이 한 번에 사용되는 것은 아닙니다. 이러한 "어두운 섬유"는 저비용 지진 센서로 용도를 변경할 수 있습니다.
2019 년 11 월, 패서 디나 관계자는 Zhan과 그의 협력자들에게 각각 37km 길이의 두 가닥의 어두운 섬유에 대한 접근을 허용했습니다. 연구자들은 근적외선의 펄스를 각 가닥의 한쪽 끝에 발사 한 레이저를 연결했습니다. 대부분의 빛은 섬유 아래로 relaked지만 유리의 결함에 의해 소량이 반사되었습니다. 연구원들은 후방 산란 빛이 악기에 도착했을 때 측정했습니다. Zhan은“이러한 결함으로부터 에코를 듣습니다
시간이 지남에 따라 이러한 측정을 반복하고 에코 타이밍의 변화를 찾음으로써 연구원들은 진동이 수십억 미터 정도의 섬유의 개별 미터 길이 부분을 확장했을 때를 추론 할 수있었습니다. Zhan은“갑자기 수만 개의 센서가 있습니다. "하나의 악기를 연결할 수있는 권한을 얻기 만하면됩니다." 분산 음향 감지라고 불리는이 기술은 원래 잠수함을 감지하기 위해 1980 년대 미군에 의해 개발되었습니다. 진동과 관련된 모든 것에 대해 공부하기 위해 확장되고 있습니다.
지진 모니터링은 명백한 응용이지만 분산 음향 감지는 예를 들어 물이 빙하를 통과하는 방법과 싱크 홀의 형성 방법을 연구하는 데 사용될 수 있습니다. 라이스 대학교 (Rice University)의 지구 물리학자인 조나단 아조 프랭클린 (Jonathan Ajo-Franklin)은“다양한 응용 프로그램이있다”고 말했다.
Zhan과 그의 동료들은 로즈 퍼레이드를 사용하여 패서 디나 네트워크를 테스트하기로 결정했습니다. 그들은 행진 밴드와 부유물을 통과하는 지진 시그니처를 기록했으며, 그 중 일부는 15,000 킬로그램 이상의 무게를 기록했습니다. 길을 가장 흔들리는 지진의“가장 큰”행진 밴드는 루이지애나 주 배턴 루지 출신의 남부 대학과 A &M College에 있었고 지난주 지진 연구 편지 에 보도했다. . (여기서는 공연 비디오를 볼 수 있습니다.)
Zhan과 다른 연구자들은 분산 된 음향 감지가 어디에나있는 미래를 구상합니다. 지진 모니터링뿐만 아니라 트래픽 패턴을 기록하고, 매장 된 파이프 라인에서 느린 누출을 드러내고, 침입자를 찾아내는 데 사용될 수 있습니다. Ajo-Franklin은“울타리 주위에 놓을 수 있습니다. "누군가가 울타리 아래에 오려고한다면 그 진동을 감지 할 수 있습니다."
.그 미래는 너무 멀지 않을 수도 있습니다. Zhan은 로스 앤젤레스와 같은 대도시에는 이미 수만 킬로미터의 섬유질이 있다고 말했다. "우리가 그것의 몇 % 만 지진 센서로 변환 할 수 있다면, 그것은 백만 센서입니다."
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