Mặt Trăng tác động đến cáp thông tin dưới biển như thế nào

Bảng liên kết

Tóm tắt và Giới thiệu

Máy đo pha RF ổn định dài hạn GPS

Các mô hình thủy triều đơn giản và chính xác

Biến thể độ trễ trên cáp xuyên Thái Bình Dương

Hiệu ứng Poisson trên cáp chịu áp suất

Kết luận, Lời cảm ơn và Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

Chúng tôi báo cáo các biến thể độ trễ do thủy triều gây ra trên một cáp ngầm xuyên Thái Bình Dương. Các bản ghi kéo dài một tuần với máy đo pha chính xác cho thấy những thay đổi về chiều dài trong phạm vi dưới mét do hiệu ứng Poisson gây ra. Phương pháp được mô tả bổ sung vào hộp công cụ cho lĩnh vực mới 'địa chấn học quang học đại dương'.

1. GIỚI THIỆU

Một phương pháp mới dựa trên việc sử dụng kiến trúc cáp ngầm cho địa chấn đại dương gần đây đã được khám phá thực nghiệm[1],[2]. Về mặt khái niệm, phương pháp này có thể phân biệt được với các kỹ thuật trước đây để cảm biến từ xa trong đó sợi quang đóng vai trò là phương tiện truyền tải giữa các mảng cảm biến dưới nước[3,4] hoặc được phân tích bằng cách sử dụng cảm biến âm thanh phân tán (DAS) để theo dõi hiệu suất của cáp[5].

Ở dạng trưởng thành nhất, phương pháp này có thể cảm nhận các khu vực địa lý rộng lớn vì nó sử dụng toàn bộ chiều dài cáp làm khẩu độ và tương thích với hoạt động đồng thời của lưu lượng thương mại trên cùng một sợi quang [2]. Tính năng này giúp nó có thể triển khai phổ biến trên các tuyến đường hiện có cho mục đích giám sát dài hạn và chi phí thấp.

Hai triển khai của phương pháp này, đã được thử nghiệm trên vị trí động đất dưới biển, chia sẻ cùng một nguyên tắc cơ bản là phát hiện biến dạng pha quang học do ứng suất cơ học và biến dạng trên cáp. Một phiên bản giải quyết bằng phương pháp giao thoa các biến dạng pha do chuyển động và độ căng của cáp gây ra[1]. Phiên bản thứ hai phân tích các biến động trạng thái phân cực (SOP) của các kênh dữ liệu được ghi lại bởi các bộ đáp ứng mạch lạc hiện đại[2]. Trong khi sự kết hợp quang cơ học chính xác giữa đáy biển rung động và sợi cáp vẫn đang được nghiên cứu, thì theo kinh nghiệm, SOP của ánh sáng trong SSMF nhạy cảm với các thay đổi lưỡng chiết do chuyển động hoặc uốn cong vi mô của sợi.

Ở đây, chúng tôi báo cáo, lần đầu tiên, về các biến thể chiều dài cáp trong phạm vi dưới mét phụ thuộc vào áp suất nước tạo ra bởi các biến thể thủy triều. Trái ngược với hai triển khai đã đề cập ở trên, cáp không bị ảnh hưởng bởi bất kỳ loại chuyển động đột ngột nào của đáy biển. Tuy nhiên, những thay đổi về áp suất nước cục bộ gây ra những thay đổi chiều dài cáp có thể phát hiện được bằng đồng hồ đo pha cực kỳ ổn định. Trái ngược với quan điểm thường thấy, cáp ngầm khác với mô hình 'ống lỏng' cho thấy lực chịu lực không đáng kể trên các sợi. Quan sát của chúng tôi chỉ ra sự kết hợp mạnh mẽ giữa vỏ cáp và sợi có vỏ bọc.