光纤光栅传感技术在地震监测领域中应用研究进展

摘要

传统地震观测仪器中都是使用电学测量方法,存在一些固有问题,如系统零点漂移不易消除、易受电磁环境干扰、易遭雷击.这些问题限制了地震前兆观测技术的发展.利用光纤光栅传感器进行地震观测是一种独具优势的地震监测新手段.光纤光栅传感技术以光纤为媒质、光为载体,是一种全光测量方法,具有本质无源、体小质轻、高精度、抗电磁干扰、抗雷击、不怕漏水漏电、耐腐蚀、耐高温高压、不存在零漂问题、便于组网以及长距离传输等一系列独特优势,这可以有效解决地震观测中电学测量系统存在的固有问题.采用级联式双金属梁式结构对光纤光栅进行温度增敏与量程增大，有效的解决了提高温度灵敏度与增大测量量程的统一性问题，与DTS分布式温度检测系统合并可实现区域性温度场观测。光纤解调技术是保障整个观测技术系统的关键技术之一，提高解调技术的关键是解调算法的优化与仪器稳定性的提高，我们多年与厂家合作，经过不断的实验探索，研究出一套综合解调算法，并通过温度补偿技术来提高解调仪自身的稳定性，使解调仪的性能得到了显著提高，成本也明显降低。可用于光纤光栅、光纤F-P等各类波长调制型光纤传感器的动态信号解调。