فیبرهای نوری به عنوان حسگر زلزله می توانند عملکرد خوبی داشته باشند؛ زیرا توسعه آن ها امکان پیش بینی زلزله را برای کارشناسان فراهم کرده است. پژوهشگران با توسعه یک تکنیک موفق شدند که از فیبرهای نوری به عنوان حسگر زلزله استفاده نمایند، به این صورت که ایجاد لرزش در خطوط فیبر نوری، زمینلرزه های آینده را تشخیص خواهد داد.ایجاد اختلال در فیبر نوری توسط دستگاه های لیزری تشخیص داده شده و گزارش لرزه ها به سرور ها ارسال می شود. این سیستم قادر است لرزه های کوچک و خفیف یا لرزه های بزرگ و جدی را تشخیص داده و آن ها را ثبت کنند.پیش از این، از حسگرهای فیبر نوری به عنوان حسگر صوتی استفاده می شد و برای استفاده از این قابلیت، باید آن ها را در سیمان قرار داده یا به یک سطح ثابت فیکس کرد تا از برقراری ارتباط آن با زمین اطمینان حاصل شود.در این صورت، ناخالصی های موجود در سیگنال ها به راحتی تشخیص داده می شدند. اما امروزه جهت استفاده از فیبرهای نوری به عنوان حسگر زلزله نیازی به انجام کارهای فوق نیست و فیبرهای نوری به همان صورتی که در محفظه پلاستیکی خودکار دارند، می توانند به عنوان حسگر زلزله عمل کنند.از جمله چالش های پیش رو در این تکنیک، محدود بودن اندازه فیبر ها است. به همین علت، امکان دارد استفاده از این تکنیک در مناطق روستایی یا دور افتاده ممکن نباشد. این طرح در اطراف دانشگاه استنفورد مورد آزمایش قرار گرفته و کارایی آن ثابت شده است.یقینا اجرای شبکه ای از حسگر ها در شهرهای بزرگ با چالش های زیادی روبرو خواهد بود؛ اما این طرح نسبت به توسعه سنسورهای اختصاصی هزینه پایین تری دارد. علاوه بر این، فیبرهای نوری در رابطه با زمینلرزه ها اطلاعات مفیدی در اختیار کارشناسان خواهند گذاشت؛ زیرا همه قسمت های فیبر نوری در حال جمع آوری دیتا هستند. از اینرو، میزان دقت در این طرح بسیار بالا خواهد بود.
ttttttttttttttttttttttt
خطوط فیبر نوری میتوانند بهعنوان حسگر زلزله عمل کنند
nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn
پژوهشگران استنفورد، تکنیکی توسعه دادهاند که آنها را قادر میکند با استفاده از خطوط فیبر نوری، زلزله را پیشبینی کنند.
اگر بخواهید در آینده زمینلرزه را پیشبینی کنید، به شبکهای از سنسورها و داوطلبان بسیاری نیاز خواهید داشت. خطوط فیبر نوری میتوانند بهعنوان حسگرهای زلزله عمل کنند. پژوهشگران تکنیکی توسعه دادهاند که با ایجاد لرزش در خطوط فیبر نوری، فعالیتهای لرزهای زمین را تشخیص میدهد.
تشخیص زلزله با خطوط فیبر نوری
حسگرهای لیزری هرگونه اختلال در فیبر نوری را شناسایی و بزرگی و جهت لرزشها را به سروری ارسال میکنند. این سیستم نه تنها میتواند انواع مختلف امواج لرزهای (و در نتیجه میزان جدی بودن خطر) را تشخیص دهد، بلکه میتواند لرزههایی بسیار کوچک یا محلی را که ممکن است محسوس نباشند، مشخص کند.
تشخیصهای مبتنی بر فیبر نوری جدید نیستند. پیش از این از آنها بهعنوان حسگرهای صوتی استفاده میشد. در این مورد، آنها باید درون سیمان پیچیده میشدند یا به سطحی میچسبیدند یا اطمینان حاصل میشد که به زمین چسبیدهاند. بدین طریق تشخیص ناخالصیها در سیگنال آسانتر میشد. در روش جدید، نیازی به ساکن کردن فیبرهای نوری نیست و خطوط فیبر نوری که درون لولههای پلاستیکی هستند، کافی است. به این ترتیب استفاده و نصب این حسگرها بسیار آسانتر و ارزانتر خواهد بود.
چالشهای بسیاری پیش پای تحقق این طرح قرار دارد. در مورد اندازهی فیبرها محدودیتهایی وجود دارد؛ بنابراین ممکن است مناطق روستایی یا کمجمعیتتر که فیبر نوری ندارند، مشمول این طرح نشوند. تاکنون تنها جایی که این طرح استفاده شده و کاربردی بودن آن ثابت شده است، حلقهای سه مایلی در اطراف دانشگاه استنفورد است. اجرای شبکهای از حسگرها در سطح یک شهر بسیار چالش برانگیز خواهد بود. با این وجود این طرح، ارزانتر از توسعهی سنسورهای اختصاصی خواهد بود. علاوه براین، چون هر قسمت از فیبرهای نوری در این فناوری، در حال جمعآوری دیتا هستند، این روش دقت بسیاری زیادی خواهد داشت و ومجموعهای از اطلاعات زمینلرزهای در اختیار ما قرار خواهد داد که پیش از این سابقه نداشته است.
تجهیزات فیبر نوری
کابل فیبر نوری