[S-TT51] 地震観測・処理システム

[STT51-01] 光ファイバーを用いるＤＡＳテクノロジーを使った地震波観測システム

*木村 恒久¹、リーズ ガレス¹、ハートグ アーサー¹ (1.シュルンベルジェ ファイバーオプティック テクノロジー センター)

キーワード：DAS、hDVS、光ファイバー、レーザー、地震活動観測

ＤＡＳテクノロジーは、パイプラインのモニタリングや侵入者を感知するために、５年以上前から石油・ガス産業で使われている。位相データを用いる最新の光ファイバーセンシング技術によって、近年、ＤＡＳシステムを使って、ＶＳＰを含むサイズミックデータを記録することができるようになった。我々はこのシステムのことを、パイプラインモニタリング装置と区別するため、‘ｈＤＶＳ’と呼んでいる。
ｈＤＶＳは、通常用いられるジオフォン等の電気・磁気的なセンサーでなく、光ファイバーを振動計測のセンサーとして使う。実際には、光ファイバーの振動に対するダイナミックストレインを計測しており、シングルモードファイバー、マルチモードファイバーの両者に使うことができ、つなげたファイバーの全長、もしくはパラメータで決めた長さだけをセンサーとして使うことができる。光ファイバー内での光の減衰や、光データのサンプリング周波数にも依るが、シングルモードファイバーの場合、現状のシステムでは、最大５０ｋｍ程度の長さまで対応することができ、マルチモードファイバーの場合、その長さが１０ｋｍ程度までとなる。我々は現在、新しいシステムを開発中であるが、その新しいシステムを使えば、５０ｋｍの長さを超えるシングルモードファイバーにも対応することができると期待している（ｈＤＶＳ／ＤＡＳを使うことのできる理論的な光ファイバーの最大長は１００ｋｍ）。
ｈＤＶＳ／ＤＡＳを用いたシステムは、現状の地震波観測システムと比較して、次のような特長がある。
a) 既に設置してある光ファイバーを、瞬時に、地震波観測のセンサーとして用いることができる。
b) 一つのシステムで、点ではなく、最大５０ｋｍの長さの線状のセンサーとして観測することができる。
c) 既に張り巡らされている光ファイバー網を利用することによって、観測装置を容易に観測ネットワークとして構築できる。
d) 空間分解能やゲージ長をパラメータとして設定できる。
e) 光ファイバーのコア部は、石英ガラスでできており、通常のセンサーを設置できない２００℃以上の環境下でも、問題なく使える。
f) 光ファイバーセンサーは、受動センサーなので、故障を起こしにくい。
その他にも特長として認識される性質が見つけられるだろう。
発表の際、ｈＤＶＳ／ＤＡＳのしくみの説明に加え、過去数年の間にフィールド試験として記録したサイズミックデータの一部を公表します。