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1. (WO2001031288) OPTICAL FIBER INFRASOUND SENSOR
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2001/031288    International Application No.:    PCT/US2000/011580
Publication Date: 03.05.2001 International Filing Date: 28.04.2000
Chapter 2 Demand Filed:    28.02.2001    
IPC:
G01B 9/02 (2006.01), G01D 5/353 (2006.01), G01H 9/00 (2006.01)
Applicants: THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA [US/US]; 300 Lakeside Drive, 22nd Floor, Oakland, CA 94612-3550 (US)
Inventors: ZUMBERGE, Mark; (US).
BERGER, Jonathan; (US)
Agent: FUESS, William, C.; Fuess & Davidenas, Suite II-G, 10951 Sorrento Valley Road, San Diego, CA 92121-1613 (US)
Priority Data:
09/303,331 30.04.1999 US
Title (EN) OPTICAL FIBER INFRASOUND SENSOR
(FR) DETECTEUR D'INFRASONS A FIBRES OPTIQUES
Abstract: front page image
(EN)Infrasound signals in the band 0.02 to 4 Hz are sensed in the presence of ambient noise generated chiefly by wind as integrated pressure variations, which induce detectable changes in the optical path length, along optic fibers (1), typically extending 100 m to 1000 m and more, arrayed at arbitrary geometries. Two fibers (11-12) connected as a Michelson, Mach-Zehnder or equivalent interferometer where: (i) one fiber (11, 83) is coupled to atmosphere while (ii) the other fiber (12, 82) is not so connected for being hermetically sealed inside a tube (14), permit common mode rejection of noise from (i) temperature changes and (ii) strain, including ground vibration. Because the optic fiber (1) of the infrasound sensor system (1-7) is longer than the distance over which wind-induced pressure changes are coherent, the effects of wind noise on the sensing of infrasound is reduced, and signal-to-noise ratio is increased over a wide bandwidth. To further enhance pressure sensitivity, an atmospherically-exposed fiber (83) may be coupled to and wound around a deformable membrane such as a rubber tube (81) serving as a mandrel. Expansion and contraction of the tube (81) due to infrasound-induced pressure changes strains the fiber (83) one or two orders of magnitude more than atmospheric pressure changes alone.
(FR)Des signaux d'infrasons situés dans la bande allant de 0,02 à 4 Hz sont détectés en présence de bruit ambiant, produit principalement par le vent, sous forme de variations de pression intégrée, qui induisent des modifications détectables du chemin optique le long des fibres optiques (1) qui s'étendent généralement sur 100 à 1000 m et plus et sont disposées selon des géométries arbitraires. Deux fibres (11-12), connectées sous forme d'interféromètre de Michelson, d'interféromètre de Mach-Zehnder ou d'interféromètre équivalent, dans lequel i) une fibre (11, 83) est couplée à l'atmosphère et ii) l'autre fibre (12, 82) n'est pas connectée de cette manière pour être hermétiquement scellée à l'intérieur d'un tube (14), permettent l'élimination de bruit en mode commun à partir i) des changements de température et ii) de la contrainte, notamment de la vibration du sol. La fibre optique (1) du système de détecteurs d'infrasons (1-7) étant plus longue que la distance sur laquelle les changements de pression, induits par le vent, sont cohérents, les effets du bruit induit par le vent sur la détection d'infrasons sont réduits et le rapport signal/bruit est augmenté sur une grande largeur de bande. Afin d'améliorer la sensibilité à la pression, une fibre exposée à l'atmosphère (83) peut être couplée à et enroulée autour d'une membrane déformable, telle qu'un tube en caoutchouc (81), servant de mandrin. La dilatation et la contraction dudit tube (81), dues aux changements de pression induits par infrasons, exercent une contrainte sur la fibre (83) qui est supérieure d'un ou deux ordres en amplitude aux changements de pression atmosphérique seuls.
Designated States: JP.
European Patent Office (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)