Como a Lua impacta os cabos de comunicação submarinos

Tabela de Links

Resumo e Introdução

Medidor de fase de RF estabilizado de longo prazo por GPS

Modelos simples e precisos para marés

Variações de latência no cabo transpacífico

Efeito de Poisson em cabos pressurizados

Conclusões, Agradecimentos e Referências

Resumo

Relatamos variações de latência induzidas por maré em um cabo submarino transpacífico. Gravações de uma semana com um medidor de fase de precisão sugerem mudanças de comprimento na faixa do submetro causadas pelo efeito Poisson. O método descrito adiciona à caixa de ferramentas para o novo campo 'sismologia oceânica óptica'.

1. INTRODUÇÃO

Um novo método baseado na utilização da arquitetura de cabos submarinos para sismologia oceânica foi recentemente explorado experimentalmente[1],[2]. Ele é conceitualmente distinguível de técnicas anteriores para sensoriamento remoto nas quais a fibra serve como meio de transporte entre conjuntos de sensores subaquáticos[3,4] ou é analisada usando sensoriamento acústico distribuído (DAS) para monitorar o desempenho do cabo[5].

Em sua forma mais madura, o método pode detectar grandes áreas geográficas, pois usa todo o comprimento do cabo como uma abertura e é compatível com a operação simultânea de tráfego comercial na mesma fibra [2]. Esse recurso o torna universalmente implantável em rotas existentes para fins de vigilância de baixo custo e longo prazo.

As duas implementações deste método, que foram testadas na localização de terremotos submarinos, compartilham o mesmo princípio básico de detecção de distorções de fase óptica causadas por tensões mecânicas e deformação no cabo. Uma versão resolve interferometricamente distorções de fase induzidas pelo movimento e tensão do cabo[1]. A segunda versão analisa as flutuações do estado de polarização (SOP) de canais de dados registrados por transponders coerentes modernos[2]. Embora o acoplamento optomecânico exato entre um fundo marinho vibratório e uma fibra cabeada ainda esteja sendo investigado, sabe-se empiricamente que o SOP da luz em SSMF é sensível a mudanças de birrefringência causadas por microcurvatura ou movimento da fibra.

Aqui, relatamos, pela primeira vez, variações no comprimento do cabo na faixa submétrica que dependem da pressão da água gerada por variações de maré. Em contraste com as duas implementações mencionadas acima, o cabo não é impactado por nenhum tipo de movimento abrupto do fundo do mar. No entanto, mudanças na pressão da água local causam mudanças no comprimento do cabo que são detectáveis com um medidor de fase ultraestável. Em contraste com as visões comumente aceitas, os cabos submarinos divergem do modelo de "tubo solto" que sugere um rolamento sem força nas fibras. Nossas observações indicam um forte acoplamento entre o revestimento do cabo e a fibra revestida.