在國(guó)家“863”計(jì)劃、中國(guó)地震局地震觀測(cè)與地球物理成像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育性研究項(xiàng)目的支持下，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、中國(guó)地震局地球物理研究所、中國(guó)地震局第二監(jiān)測(cè)中心聯(lián)合研制的短基線光纖應(yīng)變儀在云南昭通防震減災(zāi)局巧家老店地震觀測(cè)站試驗(yàn)成功。
形變觀測(cè)是地震前兆觀測(cè)的重要手段，而形變觀測(cè)儀器的性能直接決定了地震前兆觀測(cè)資料的質(zhì)量。傳統(tǒng)的胴體長(zhǎng)基線形變儀對(duì)安裝環(huán)境要求高、工程造價(jià)高。所采用的電容式位移傳感器動(dòng)態(tài)范圍小、安裝條件苛刻、長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)存在零漂，需要校準(zhǔn)。形變觀測(cè)對(duì)新型觀測(cè)儀器的要求十分迫切。最近幾年，日本、美國(guó)相繼開展了光纖地震觀測(cè)儀器的研究。光纖地震觀測(cè)儀器具有靈敏度高、抗電磁干擾性強(qiáng)、深井觀測(cè)耐高溫高壓、無零漂等優(yōu)點(diǎn)，有望為地震前兆觀測(cè)提供一種全新的技術(shù)手段。
中科院半導(dǎo)體所聯(lián)合了中國(guó)地震局地球物理研究所、第二監(jiān)測(cè)中心，針對(duì)地震前兆觀測(cè)的需求，在對(duì)國(guó)外技術(shù)方案進(jìn)行深入分析和詳細(xì)論證的基礎(chǔ)上，在國(guó)際上首次提出了采用光纖邊帶調(diào)制和相移光柵的系統(tǒng)方案。相比于國(guó)外已有的技術(shù)方案，該方案進(jìn)一步突破了系統(tǒng)分辨率和動(dòng)態(tài)范圍的限制。經(jīng)過刻苦攻關(guān)，先后突破了光纖形變儀封裝技術(shù)、高精度解調(diào)技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)，研究成果系統(tǒng)地發(fā)表于Optics Letters、IEEE Photonics Letters、Journal of Lightwave Technology 等國(guó)際期刊，累計(jì)獲得發(fā)明專利授權(quán)6項(xiàng)。
2015年4月至6月，半導(dǎo)體所張文濤等會(huì)同中國(guó)地震局地震觀測(cè)與地球物理成像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)人員在云南省昭通防震減災(zāi)局的協(xié)助和配合下，于昭通市巧家地震觀測(cè)站完成安裝了試驗(yàn)。光纖形變儀傳感器長(zhǎng)度1.5 m，分辨率優(yōu)于10-9，可清晰記錄固體潮信息及地震信號(hào)。此項(xiàng)研究標(biāo)志著國(guó)內(nèi)光纖形變儀已從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)走向工程應(yīng)用。
