如何检测地震来临？光纤电缆前来助力

8月6日2时33分，山东省德州市平原县（北纬37.16度，东经116.34度）发生5.5级地震，震源深度10千米。同时，北京、江苏、安徽等地的不少网友表示，同样感受到明显震感。

大地震对于国家和人民都有着不可预估的影响，因此监测地质活动，提前预警地震，加强人类抵御自然灾害的风险尤为重要。斯坦福大学的研究表明，更广泛的、更普遍的地震检测网络已经在于我们的脚下，那就是通过承载高速互联网的光纤电缆。

虽然光纤电缆的敏感度比不上专业地震仪，但是光纤电缆的经济性和普遍性有着巨大的优势，成本和安装铺设难度更低，可以为地震的研究提供更大的便利。一种基于分布反馈的（DFB）光纤激光器作为传感元件的地震波传感器具有极大的应用前景。

光纤具有体积小、重量轻、本征绝缘和抗电磁干扰等优点，普遍应用于光通信和光传感领域。

光纤可以传感，一般是因为科研工作者们在光纤上加工了特殊的结构，特殊的结构对光波的传输起到了滤波的作用（可以理解为反射或者投射一部分信号光用于传感）。比如加了周期性折射率变化的结构就制成了光纤光栅（FBG）。

而两个匹配的光栅和掺稀土有源光纤组成一个法布里-珀罗( F-P)谐振腔。

在光栅带通滤波和法布里-珀罗腔选频的共同作用下，有源光纤中在抽运激光作用下产生的宽带荧光谱中的特定部分在腔内来回反射的同时得到不断放大，最终形成激光。

待测信号作用在激光器上引起激光频率变化, 采用偏振无关的非平衡迈克耳孙光纤干涉仪将激光频率变化转化为干涉仪相位变化。干涉仪输出的信号经过光电转换后，用采集卡转换为数字信号输入计算机,最后利用改进的归一化相位载波( PGC)解调技术, 实现信号的高分辨率解调。

DFB光纤激光器具有极窄的线宽，结合高分辨率的干涉式波长位移解调技术，能够得到极高的探测分辨率。光纤激光型地震检波器既具有光纤光栅检波器波长编码（即可以实现单纤16波长DFB光纤激光器阵列作业）、抗干扰能力强、探头尺寸小、易于组网的优点，又具有干涉型检波器灵敏度极高的优点，因而有望在地震监测中担当重任。

不过目前地震预测还只能提前十几秒或者数十秒，我们还是要学会如何在突发地震中保护好自己。