№02 февраль 2023

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Оптические кабели на службе у сейсмологов: технология DAS

Кандидат физико-математических наук Константин Кислов, кандидат физико-математических наук Валентин Гравиров, Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН, Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта

С давних времён для передачи информации используется свет. Раньше всего стали применять сигнальные костры на высоких местах. Позднее этот способ развился в отдельную систему с постоянными служащими, запасом дров и других горючих материалов. С IV века до н. э. в пустыне Гоби строили башни, с помощью которых поддерживалась сложная система оповещения световыми сигналами — кострами ночью и дымом днём. Костры зажигали на вершинах башен, сигнал передавался с башни на башню.

Гелиограф. Сигналы передаются солнечным зайчиком от отполированного предмета, такого, как щит или зеркало.

Другой пример — гелиограф — устройство для передачи информации на расстояние с помощью световых вспышек. Первое упоминание об этом приборе относится к Марафонской битве между греками и персами в 490 году до н. э. Но переданный сигнал не был понят, так как его значение не было заранее чётко определено.

Использование света для измерений геометрических величин стало возможным с появлением оптической интерферометрии. Первым примером можно считать кольца Ньютона, описанные им в 1675 году. С помощью колец Ньютона до сих пор измеряют отклонения формы оптических деталей. Отклонение кривизны поверхности выражают числом интерференционных колец, возникающих благодаря зазору с пробным стеклом.

В 1881 году Александр Белл продемонстрировал изобретённый им фотофон. В нём солнечный луч модулируется с помощью зеркала, вибрирующего под влиянием человеческого голоса. Материал приёмника (селеновые ячейки) изменяет электропроводимость под действием световых лучей, то есть преобразует сигнал в электрический и его можно прослушать с помощью динамика.

Крупнейшими шагами в использовании света для передачи информации стали изобретения лазера и оптического волокна. С помощью лазерных импульсов информацию можно эффективно передавать по оптоволокну с огромной скоростью на большие расстояния. Однако есть и другие сферы его применения. На основе оптических волокон производят различные измерительные приборы, используемые, в том числе, и для геофизики. Это оптоволоконные гироскопы, акселерометры и сейсмометры, волоконно-оптические гидрофоны и другие датчики...

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее