通过实验室规模实验研究分布式光纤声学传感器的地球物理响应

摘要 在过去的几年中，分布式声学传感在地球物理学中引起了极大的关注。这项采集技术在效率上与当前的地球物理采集方法相比提供了巨大的改善。然而，由于在现场测试中难以将光纤数据与传统地球物理传感器直接比较，因此测量的基本原理仍未完全理解。我们展示了经过缩小的实验室实验，使我们能够表征传统地震点接收器与分布式光纤传感器记录的信号之间的关系。使用迈克耳孙干涉仪对分布式光纤传感器进行询问，因为该系统适合于紧凑测试配置，并且仅需非常简单的数据处理工作流程即可提取信号输出。我们显示了同时由光纤干涉仪和传统的三分量加速度计记录的声学数据，从而能够比较传感器性能。我们展示了集中于光纤测量方向性、入射角的幅度变化以及允许将加速度计信号转换为光纤信号的传递函数的结果。我们得出结论，光纤响应与沿光纤长度布置的在线加速度计的位移差阵列相匹配。此外，我们还分析了各种类型的耦合和光纤电缆涂层对信号响应的影响，强调了这些参数在使用分布式光纤技术进行现场地震采集时的重要性。