月球如何影响海底通信电缆

链接表

摘要和引言

GPS 长期稳定射频相位计

简单而准确的潮汐模型

跨太平洋电缆的延迟变化

加压电缆的泊松效应

结论、致谢和参考文献

抽象的

我们报告了跨太平洋海底电缆因潮汐引起的延迟变化。使用精密相位计进行为期一周的记录表明，泊松效应导致长度在亚米范围内变化。所述方法为新领域“光学海洋地震学”增添了工具箱。

1. 引言

最近，有人在实验中探索了一种利用海底电缆结构进行海洋地震学研究的新方法[1],[2]。从概念上讲，它不同于以前的遥感技术，以前的遥感技术以光纤作为水下传感器阵列之间的传输介质[3,4]，或使用分布式声学传感（DAS）进行分析以监测电缆性能[5]。

该方法最成熟的形式是，它能够感知大片地理区域，因为它使用整个电缆长度作为孔径，并且与同一光纤上商业流量的同时运行兼容 [2]。这一特性使其能够普遍部署在现有路线上，以实现低成本和长期监控目的。

该方法的两种实现方式已在海底地震定位中进行了测试，它们具有相同的基本原理，即检测由电缆上的机械应力和应变引起的光学相位畸变。一种版本通过干涉法解决由电缆运动和张力引起的相位畸变[1]。第二种版本分析了现代相干转发器记录的数据通道的偏振状态 (SOP) 波动[2]。虽然振动海床和电缆光纤之间的精确光机耦合仍在研究中，但从经验上可以知道，SSMF 中的光的 SOP 对光纤微弯或运动引起的双折射变化很敏感。

我们首次报告了亚米级电缆长度变化，这种变化取决于潮汐变化产生的水压。与上述两种实现方式不同，电缆不受任何突然的海底运动的影响。然而，局部水压的变化会导致电缆长度变化，而超稳定相位计可以检测到这种变化。与普遍持有的观点相反，海底电缆与“松管”模型不同，后者表明光纤上没有力。我们的观察表明，电缆护套和护套光纤之间存在很强的耦合。