Существующее волокно

Jul 12, 2023

12 января 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Нэнси Базильчук, Норвежский университет науки и технологий

Более 1,2 миллиона километров оптоволоконных кабелей, пересекающих планету, передают телефонные звонки, интернет-сигналы и данные со всего мира. Но этим летом исследователи впервые опубликовали жуткие звуки синих китов и финвалов, обнаруженные с помощью оптоволоконного кабеля на западном побережье Шпицбергена.

Теперь исследователи хотят подслушать еще более крупного зверя — саму Землю.

Объединение мировой оптоволоконной сети с существующими системами дистанционного зондирования, такими как спутники, могло бы создать недорогую глобальную сеть мониторинга в реальном времени, сказал Мартин Ландро, профессор кафедры электроники Норвежского университета науки и технологий (NTNU). Системс и руководитель Центра геофизического прогнозирования.

«Это может изменить правила игры в глобальной обсерватории для наук об океане и Земле», — сказал он. Ландро был ведущим автором статьи о том, как такая система может работать, опубликованной в журнале Scientific Reports.

Волоконно-оптические кабели не являются чем-то новым. Вероятно, они несут информацию, которую декодирует ваш компьютер, поэтому вы можете прочитать эту статью.

Однако изменились инструменты, которые можно использовать для извлечения информации из этих сетей. Рассматриваемый инструмент имеет довольно тревожное название — дознаватель.

Опросчик можно подключить к оптоволоконной кабельной сети, чтобы посылать по кабелю импульс света. Каждый раз, когда звуковая волна или настоящая волна ударяется о подводный кабель, волокно немного сгибается.

«И мы можем чрезвычайно точно измерить относительное растяжение волокна», — сказал Ландро. «Эта технология существует уже давно. Но за последние пять лет она сделала огромный шаг вперед. Так что теперь мы можем использовать ее для мониторинга и измерения акустических сигналов на расстояниях от 100 до 200 километров. ... Так что это новая вещь».

Команда Ландро, включая исследователей из Sikt, Норвежского агентства по общим услугам в области образования и исследований, и Alcatel Submarine NetworksНорвегия, AS, которая предоставила следователей, использовала оптоволоконный кабель длиной 120 км между Лонгйирбюеном, крупнейшим поселением на Шпицбергене, и Ню-Олесунн, исследовательский аванпост на юго-западном побережье самого большого острова архипелага. Они следили за кабелем в течение 44 дней в 2020 году и подсчитали более 800 звуков китов.

«Волоконный кабель между Лонгйирбюеном и Ню-Олесунном, который был запущен в производство в 2015 году после 5 лет планирования и предварительных работ и в основном финансировался нашим министерством, был предназначен для обслуживания исследовательского сообщества и геодезической станции в Ню-Олесунне с высокой и устойчивые коммуникационные возможности», — сказал Олаф Шельдеруп, глава национальной научно-исследовательской сети Sikt, в предыдущей статье о проекте мониторинга. Шелдеруп также был соавтором новой статьи.

«Эксперимент DAS по зондированию и наблюдению за китами демонстрирует совершенно новое использование этого типа оптоволоконной инфраструктуры, что привело к превосходным, уникальным научным исследованиям», — сказал он.

Технология хороша, но дальность по-прежнему остается ограничением. Мы надеемся, что по мере совершенствования технологий ситуация станет еще лучше, сказал Ландро.

«Хотя нынешние следователи пока не способны обнаруживать сигналы, выходящие за рамки повторителей, обычно используемых в длинных оптоволоконных кабелях, технология развивается очень быстро, и мы ожидаем, что вскоре сможем преодолеть эти ограничения», — сказал Ландро.