La insospechada utilidad de las redes de fibra óptica como sensores gigantescos

La fibra óptica, organizada en intrincadas telarañas, discurre bajo el suelo de numerosas ciudades, llevando el acceso a internet y la televisión por cable a mucha gente. Una investigación demuestra ahora que estas redes son como oídos colosales que captan muchas más cosas de lo que podría parecer posible.

El equipo de Tieyuan Zhu, de la Universidad Estatal de Pensilvania en Estados Unidos, descubrió que las redes de fibra óptica pueden captar una amplia gama de señales vibratorias, desde las de tormentas eléctricas hasta las generadas por la gente caminando, e incluso las de la música tocada en conciertos. "Hasta podemos distinguir la canción concreta de un concierto por los patrones de los tonos altos y bajos", revela Zhu. "Es una gran demostración de la sensibilidad de estos sensores".

Zhu y sus colegas han comenzado a emplear una técnica que se describe como “detección acústica distribuida” (DAS, por sus siglas en inglés) para aprovechar infraestructuras ya existentes bajo tierra de fibra óptica para telecomunicaciones y convertir estas redes en un valioso recurso para monitorizar las vibraciones del suelo.

Los dispositivos tradicionales de vigilancia sísmica, llamados geófonos, son difíciles de desplegar en zonas urbanas. La obtención de permisos y espacio para instalar los sensores, la protección de los mismos contra el robo y el vandalismo, y los elevados costes de mantenimiento hacen que sea prohibitivo obtener datos fiables a largo plazo.

En cambio, la tecnología DAS permite a los científicos conectarse a la fibra óptica no utilizada, comúnmente referida como “fibra oscura”, reduciendo en gran medida el coste y el tiempo de instalación que tanto obstaculizan a los dispositivos tradicionales de vigilancia sísmica. Basta con enchufar una unidad de interrogación láser en un extremo de un tramo de fibra para empezar a recoger datos.

En la imagen se señala el trazado de parte de una red de fibra óptica que se usó para captar vibraciones e identificar las generadas por movimientos sísmicos. (Imagen: FORESEE, Penn State / Google)

En una de las demostraciones de esta nueva y asombrosa técnica, el equipo consiguió acceder a fibra óptica oscura bajo el campus de la Universidad Estatal de Pensilvania y utilizando DAS convirtió temporalmente la red en un conjunto de 2.300 sensores sísmicos.

Los resultados preliminares sugieren que la técnica DAS tiene la capacidad de detectar vibraciones de muy diversas características y discriminar entre las “firmas sísmicas” de diferentes terremotos y las fuentes antropogénicas de sucesos como explosiones mineras, el tránsito de vehículos, la celebración de conciertos de música y la suma de las vibraciones individuales generadas por una masa de peatones caminando por la ciudad. (Fuente: NCYT de Amazings)