专利名称：用于电磁勘探的纤维光学系统的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及地球次表层的电磁勘探领域。更加具体地，本发明涉及电磁勘 探(electromagnetic surveying)系统，其包括光学输出传感器以减小电磁噪声对该系统 测量的信号的影响
背景技术：
地球次表层的电磁地球物理勘探包括“可控源”和“天然源”电磁勘探。可控源电 磁勘探包括将电场或磁场施于次表层地球地层(这样的地层在海洋勘探中位于海底下面) 中，，并且测量响应于施予的场而感生的电场幅度和/或磁场幅度。这样的测量通过测量在 间隔开的电极之间感生的、在天线中感生的电压差和/或询问设置在地球表面或海底附近 或海底上面的磁力计而进行。电和/或磁场(上文的测量由此做出)响应于施于地球次表 层中的电场和/或磁场而感生，如上文说明的，并且关于地球次表层的电导率的空间分布 的推断从感生的电和/或磁场测量的记录而做出。天然源电磁勘探包括部署多分量海底接收器站，并且通过取用垂直场分量的比 例，可以消除对知道天然源的特性的需要。本领域内已知的可控源电磁勘探包括将交流电流施于次表层地层中。该交流电流 具有一个或多个选定的频率。这样的勘探已知为频域可控源电磁(f-CSEM)勘探。本领域内 已知的另一个用于次表层地球地层的电磁勘探的技术是瞬态可控源电磁勘探(t-CSEM)。在 t-CSEM中，电流可以以与f-CSEM类似的方式施于在地球表面(或海底)的大地中。电流可 以是直流(DC)。在选定的时间，电流被切断、接通或使它的极性改变，以及在地球表面或水 面，典型地关于在选定的时间间隔上的时间来测量感生的电压和/或磁场。备选的开关技 术是可能的。通过感生的电压和/或磁场的时间分布推断次表层的结构。例如，美国专利申 请公开No. 2004/232917和美国专利No. 6，914，433Detection of subsurface resistivity contrasts with application to location offluids (Wright 等)描述通过在地球表面上 或靠近地球表面使用至少一个源、用于测量系统响应的接收装置和至少一个用于测量因而 发生的大地响应的接收器进行多通道瞬态电磁(MTEM)测量而绘制次表层电阻率反差的方 法。处理来自每个的源_接收器对的所有信号以恢复大地的对应的电磁脉冲响应，并且显 示这样的脉冲响应或这样的脉冲响应的任何变换形式以创建电阻率反差的次表层表示。该 系统和方法使次表层流体沉积物能够被定位和识别出并且使这样的流体的移动能够被监 测。f-CSEM和t-CSEM的上述方法已经适于在海洋环境中使用。基于电缆的传感器已经设计用于探测由将电和/或磁场施于水体底部下面的地层中而引起的电和/或磁场信 号。例如参见Johnstad提交的美国专利申请公开No. 2006/0238200。例如在Johnstad公 开中描述的，由电缆上的电极探测的电场信号的幅度可以大约是纳伏特的分数。因此，在电 磁勘探接收器系统的设计和实现中的具体考虑是降低可在由接收器系统中的各种传感元 件探测到的信号中感生噪声量。这样的噪声降低的一个示例是在多个接收器系统站(信号 放大装置可位于其中)的每个处包含电池。通过消除沿与接收器系统关联的电缆传输工作 功率的需要，感生噪声可降低。电池供电没有消除由在电缆型系统中的电信号遥测产生的 感生噪声(例如在Johnstad公开物中示出)，然而，因为电流运载这样的信号，测得的电压 和/或磁场幅度的表示可在测得的信号中感生噪声。对降低由沿接收器电缆的电功率和信号传输引起的在测量信号中感生的噪声的 电磁勘探装置存在持续的需要
发明内容
根据本发明的一个方面的电磁勘探传感装置包括至少两个设置在间隔开的位置 处的电极。电光转换器电耦合于该至少两个电极。转换器配置成响应于跨接该至少两个电 极施予的电压而改变来自源的光的性质。该装置包括光耦合于电光转换器的输出的光学纤 维，该光学纤维与探测器光通信。根据本发明的另一个方面的电磁勘探系统包括接收器电缆，其具有与其关联并且 在一端耦合于记录装置而在另一端耦合于至少一个电光转换器的光学纤维。记录装置包括 光源和其中的与关联的纤维光通信的光电探测器。沿接收器电缆在间隔开的位置处设置至 少两个电极。电光转换器电耦合于该至少两个电极。转换器配置成响应于跨接该至少两个 电极施予的电压而改变来自源的光的性质。光学纤维光耦合于电光转换器的输出。该光学 纤维与记录装置中的探测器光通信。根据本发明的另一方面的用于传感电磁场的方法包括将电偶极子天线暴露到电 磁场。施于天线的电压传导到电装置，其响应于该电压而改变对其施予的光的性质。沿光 学纤维从光源传导到装置和从装置传导到光电探测器的光的性质改变，使得对应于电压的 信号光通信到光电探测器。根据本发明的另一方面的电磁勘探系统包括配置成拖带接收器电缆通过水体的 勘探船。该系统包括接收器电缆，其具有与其关联并且在一端耦合于在船上的记录装置而 在另一端耦合于多个沿电缆设置在间隔开的位置的光学磁场传感器的光学纤维。这些传感 器每个配置成改变来自与记录装置关联的源的光的性质。信号探测器与记录装置关联并且 配置成将改变的光性质转换成对应于接近每个传感器的磁场性质的信号。用于在地球次表层中的地层的电磁勘探的方法包括将电磁场施于地层中。磁致伸 缩材料暴露于响应于施予的电磁场而产生的电磁场。由响应产生的场引起的磁致伸缩材料 的尺寸变化传递到光学纤维。该传递引起沿光学纤维从光源传导到光电探测器的光的性质 的改变，使得对应于响应产生的电磁场的信号光通信到光电探测器。本发明的其他方面和优势从下面的说明和附上的权利要求将是明显的。
图1A示出具有拖带的接收器电缆的示例海洋电磁勘探系统。图1B示出包含海底接收器电缆的示例海洋电磁勘探系统。图2A示出可以与在图1A和图1B中示出的系统一起使用的一个示例的电光转换器。图2B示出如在图1中的记录系统的光源和信号探测部件，其可与根据本发明的系 统的各种示例一起使用。图3至6示出可以响应于跨接电极而施予的电压而改变光程的长度的装置的其他 示例。图7A和7B示出使用纤维光学传感器的磁场传感系统的示例。
具体实施例方式示例电磁勘探系统在图1A中示意地示出。在图1A中示出的系统打算用于海洋用 途，然而本领域内技术人员将意识到本发明对于基于陆地的电磁勘探同样适用。勘探船10 沿例如湖或海洋等水体11的表面移动。船10可包括设备，其大体上在12示出并且为了方 便称为“记录系统”，其包括用于将电流施加到由船拖带的源电缆14、用于导航船和用于记 录由在接收器电缆16上的一个或多个传感器探测的信号的装置(没有单独示出)。在本示例中的源电缆14包括沿源电缆14设置在间隔开的位置的两个源电极18。 在选定的时间，在记录系统12中的设备(没有单独示出)跨接源电极18传导电流。这样 的电流产生电磁场，其传播通过水11并且进入水底22下面的地层。跨接源电极18传导的 电流的具体类型可以是单或多频交流电，或开关直流电的各种形式，使得可执行瞬态和频 域可控源电磁勘探中任一个或两个。还应该理解在图1A中示出的源电极18的设置(称为 水平电偶极子发射器天线)不是唯一类型的可与本发明一起使用的电磁发射器。除在图1A 中示出的水平电偶极子发射器天线之外或作为其的替代物，源电缆14也可以拖带竖直电 偶极子天线和水平的或竖直的磁偶极子天线中任一个或多个。因此，在图1A中示出的源天 线配置不意在限制本发明的范围。在图1A中示出的示例中，船10也拖带接收器电缆16。接收器电缆16包括至少一 对沿接收器电缆16设置在间隔开的位置的电极20。由在水底22下面的地层中的感生的电 磁场相互作用产生的电场感生跨接至少一对电极20的电压。在本示例中，该对电极20可 与沿接收器电缆16设置在选定位置的电光转换器24(典型地但不必须在电极20之间)关 联。电光转换器24生成光信号，其与响应于由发射器天线(源电极18)施予的电磁场而感 生的跨接电极20的电压相关。光信号沿与接收器电缆16关联的光学纤维(参见图2A中 的27)发送到记录单元12，或如将在下文中参照图1B说明的发送到记录装置。图1B示出与图1A的类似的设置，然而，接收器电缆16A部署在水底22。在图1B 中的接收器电缆16A可包含至少一对电极20A和与其关联的与在图1A中示出的那些类似 的电光转换器24A。在图1B中的接收器电缆16A可具有与其关联的记录装置17以记录由 电光转换器24A产生并且沿光学纤维(参见图2A)从转换器24A发送到记录装置17的信 号。在使用例如在图1A中示出的在水底上的接收器电缆采集期间，典型地接收器电缆16A 和船10上的记录系统12之间没有直接的电或其他类型的连接，从而便于提供与接收器电 缆16A关联的记录装置17。除了接收器电缆16A的部署的方式，电磁信号的采集可与参照图1A上文说明的类似。电光转换器24的示例在图2A中更详细地示出。电光转换器24可包含电耦合于 电极20的每个的压电元件或晶体28。当压电元件28这样耦合于电极20时，跨接该对电 极20而施予的任何电压将被传导到压电元件28。压电元件28将改变形状到对应于跨接 电极20而施予的电压的程度。压电元件28可是例如圆柱体(其配置成响应于施予的电压 而改变直径)等方便的形状。压电元件28可由具有高电荷常数和高电机耦合系数的压电 材料制成，例如锆钛酸铅(“PZT”)、铌镁酸铅-钛酸铅(“PMN-PT”)和铌锆酸铅-钛酸铅 (“PZN-PT，，)。光学干涉仪(其在本示例中可包括光耦合件26、耦合于光耦合件26的输出端子 的传感纤维(sensing fiber) 30和参考纤维32)可设置如在图2A中示出的。传感纤维30 可缠绕在压电元件28上，使得与电极20之间的电压有关的压电元件28的尺寸的变化将引 起传感纤维30的长度相应变化。参考纤维32可提供使得环境条件(例如温度、压强)的 变化将大体上同等地影响传感纤维30和参考纤维32 二者。纤维32、30的每个可在与光耦 合件26相对的一端被反射镜39端接。在图2A中示出的光学元件的组合可导致通过传感 纤维30的光的相移，其当与通过参考纤维32的光结合时可产生第一光耦合件26中的光学 相移。相位信息可沿光学纤维27传导到探测设备(例如在图1B中的记录装置17中或在 图1A中的记录系统12中)，其中光学相位可以解调以重构对应于关于时间施予的电压的信 号。与记录单元(图1A中的12)或记录装置(图1B中的17)关联使用的光源和探测 装置的示例将参照图2B重新说明。在图2B中，例如激光二极管等的光源34可以向与接收 器电缆(例如，图1A中16)关联的光学纤维27提供一个或多个波长的光。如果使用拖带 的接收器电缆，光源34可设置在记录系统12中，或如果接收器电缆(例如，图1B中的16A) 设置在水底，光源34可设置在记录装置(图1B中的17)中。光源34的输出可通过调制器 36以使光被调制，例如，被调制成以一个或多个选定的频率脉冲化。调制器36的输出可传 导到光耦合件42，其一个输出耦合于光学纤维27。在光耦合件42上的返回抽头(return tap)可耦合于光电探测器40，其将返回的光转换成对应于光的幅度的电信号。光电探测器 40的输出可耦合于解调器38以恢复来自电光转换器(例如，图2A中的24)的信号。电光转换器(图2A中的24)的一般原理是将跨接电极(图2A中的20)施予的电 压转换成来自源(图2B中的34)的光的性质的对应变化。由转换器引起的光的性质的变 化是使得对应于所施予电压的信号可光通信到记录系统或记录装置而不需要沿接收器电 缆传输电功率作为负载功率或作为信号遥测。来自源的光的性质的变化的一种类型是在光 中引起相移。在这样的示例中，相移与沿传感纤维和/或与传感纤维关联的光学部件的光 程的长度有关。在图2A中示出的电光转换器元件，例如，通过对应于如上文说明的压电元 件(图2A中的28)的直径的变化而改变纤维长度来引起通过传感纤维(图2A中的30)的 光程的长度的变化。可以响应于跨接电极(图2A中的20)而施予的电压改变光程的长度的电光转换 器的其他示例现在将参照图3至6说明。在图3中，转换器24可以包含如在之前的示例中的圆柱形的压电元件或晶体28。 压电元件28可被蚀刻或另外具有大约在它的纵向中心的特征28A，其使压电元件28的一个纵向段独立于其他纵向段工作。第一传感纤维30A可缠绕在一个纵向段上，第二传感纤 维32A可缠绕在压电元件28的其他纵向段上。传感纤维30A、32A在其终端可每个包括反 射镜39或类似的反射表面，并且可在其的相对端耦合于如在图2A中的光耦合件。如在图3 中示出的，压电元件或晶体28的两个纵向段采用相反极性电耦合于电极(图2A中的20)。 设置如在图3中示出的，当电压跨接电极(图2A中的20)施予时，压电元件28的一个纵向 段将在直径上收缩，而其他的段将在直径上膨胀。因此，一个传感纤维将增加长度而其他将 减小长度。当纤维30A、28A改变长度时，在光耦合件26中可产生干涉图样。由于响应于跨 接电极(图1A中的20)施予的电压的在每个传感纤维30A、28A长度上的相反变化，在图3 中示出的设置从而可提供提高的灵敏度。在图3中示出的装置的原理也可通过使用两个单 独的采用相反极性电耦合于电极的压电元件来实现。在图4中示出的另一个示例可包括如在图2A的示例中的传感纤维30和参考纤维 32。图4的示例可包括压电元件28A，其包括一叠接近传感纤维30的终端设置的压电晶片。 准直透镜29可固定到传感纤维30的该端。压电元件28A的一侧可包含面对透镜29的反 射镜28B。压电元件28A电耦合于电极(图2A中的20)使得跨接电极施予的电压改变压电 元件28A的长度并且相应地改变反射镜28B和透镜29之间的距离。改变前述距离改变传 感纤维的光程长度，并且在光耦合件26 (其耦合于传感纤维30和参考纤维32)中引起干涉 图样。参考纤维32自身可包含在其的终端的反射镜39以将光反射回光耦合件26用于与 来自传感纤维的光产生干涉图样。电光转换器的另一个示例在图5中示出，其与图4中示出的示例在工作原理上类 似。在图5的示例中，第一传感纤维30B设置为大致上如上文参照参考图4说明的干涉仪 的部分并且电耦合于电极(图2A中的20)使得元件28A响应于跨接电极(图2A中的20) 施予的电压而改变长度。与使用如图4中的参考纤维不同，图5的示例包含第二传感纤维 32B，其在其终端具有准直透镜29。在其上具有反射镜28B的压电元件28A，与接近第一传 感纤维30A的端部的压电元件类似，设置成接近第二传感纤维32A的端部。接近第二传感 纤维的端部的压电元件28A采用与接近第一传感纤维30A的元件28A相反的极性电耦合于 电极(图2A中的20)。从而，跨接电极(图2A中的20)施予的电压使两个压电元件28A相 反地改变长度。第一传感纤维30A的光程长度以与第二传感纤维32A的长度变化相反的方 式改变长度。在图5中示出的设置与图4中示出的设置相比可具有提高的灵敏度。电光转换器的另一个示例在图6中示出。如在之前的示例中形成光学干涉仪的部 分的传感纤维30C、32C可每个包括微机电传感材料，例如蚀刻进入每个纤维的铌酸锂(如 在40示出的)。每个蚀刻(etching)具有与其关联的反射镜(没有单独示出)。蚀刻40 可在接近其端部电耦合于电极(图2A中的20)。当电压跨接电极施予时，蚀刻40将改变长 度，并且由此移动关联的反射镜。这样的移动将改变每个纤维30C、32C的光程长度使得干 涉图样可在光耦合件26中产生。之前的示例针对电场传感器，其将跨接间隔开的电极施予的电压转换为通过光学 纤维的光的光学性质的变化。在其他的示例中，下文参照图7A至图7B描述的，由将磁场施 于次表层地层产生的磁场可使用与光学纤维关联的磁致伸缩传感器来探测。首先参照图 7A，与在图1A中示出的系统类似配置的勘探系统包括勘探船10，其包括在其上的记录系统 12。根据本示例，船10拖带至少一个电磁接收器电缆16。接收器电缆16可包含多个沿接收器电缆16在间隔开的位置的间隔开的磁致伸缩传感器24A。电磁场源(没有在图7A中 示出)可由船10或由另一个船(没有示出)拖带。传感器24A通过改变磁致伸缩材料的尺寸来对磁场幅度的变化进行响应。这样的 尺寸变化引起光学纤维的尺寸上的相应变化。参照图7B，传感纤维32和参考纤维30形成干涉仪的两个臂。这样的干涉仪可 与参照图4示出和说明的示例类似地操作，然而这样的示例不是对本发明范围的限制。传 感纤维32可耦合于磁致伸缩材料132使得接近磁致伸缩材料的磁场的变化引起传感纤维 32的长度的变化。传感纤维32和参考纤维30中每个可被反射镜39端接。这样的传感器 的原理例如在向Giaollrenzi等人发出的美国专利No. 4，376，248中描述。其他的磁致伸 缩换能器和传感系统例如在美国专利No. 4，600，885 ；4, 653，915 ；4, 881，813 ；4, 889，986 ； 5，243，403 ；5，305，075 ；5，396，166 ；5，491，335 ；5，986，784 ；6，081，633 和 6，285，806 Bl 中 描述。电磁传感装置和随其制成的系统可提供响应于在地球次表层中感生的电场的测 量而不需要向传感装置和/或放大装置供应电力，并且不需要电信号遥测。这样的传感装 置和系统比常规的沿传感电缆传输电功率和信号遥测的系统可具有对电噪声降低的灵敏度。尽管本发明已关于有限数量的实施例描述，得到本公开的益处的本领域内那些技 术人员将意识到可以设计其他的实施例，其不偏离如本文公开的本发明的范围。因此，本发 明的范围应该仅被附上的权利要求限制。
权利要求
一种电磁勘探传感装置，包括至少两个设置在间隔开的位置的电极；电耦合于所述至少两个电极的电光转换器，所述转换器配置成响应于跨接所述至少两个电极所施电压而改变来自源的光的性质；以及光耦合于所述电光转换器的输出的光学纤维，所述光学纤维与探测器光通信。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述电光转换器包括用于响应于跨接所述至少两个 电极所施电压而改变光程长度的部件。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述用于改变光程长度的部件包括缠绕压电元件的 传感纤维，所述压电元件电耦合于所述至少两个电极使得所述电压引起所述压电元件的形 状变化。
4.如权利要求3所述的装置，还包括与所述传感纤维关联的参考纤维。
5.如权利要求3所述的装置，其中所述压电元件分成两个纵向段，每个段能够大致上 独立于另一段来改变形状，这些段每个采用与另一段相反的极性电耦合于所述至少两个电 极，并且其中每个段包含绕其缠绕的并且耦合于光学干涉仪的传感纤维。
6.如权利要求2所述的装置，其中所述用于改变长度的部件包括电耦合于所述至少两 个电极的第一压电元件、在功能上与所述第一压电元件关联并且接近与所述光学纤维关联 的光程的第一端设置的第一反射镜，使得由所述电压引起的所述第一压电元件的电致动引 起第一光程的端部和第一反射镜之间的距离上的对应变化。
7.如权利要求6所述的装置，还包括电耦合于所述至少两个电极的第二压电元件、在 功能上与所述第二压电元件关联并且接近与所述光学纤维关联的光程的第二端设置的第 二反射镜，使得由所述电压引起的所述第二压电元件的电致动引起第二光程的端部和第二 反射镜之间的距离上的对应变化，该变化与所述第一光程的端部和第一反射镜之间的距离 上的变化相反。
8.如权利要求2所述的装置，其中所述用于改变长度的部件包括在光学纤维上的并且 电耦合于所述至少两个电极的电场敏感蚀刻，和在功能上与所述蚀刻关联的反射镜，使得 从所述至少两个电极向所述蚀刻施予电压引起关联的反射镜移动。
9.一种电磁勘探系统，包括接收器电缆，其具有与其关联并且在一端耦合于记录装置并且在另一端耦合于至少一 个电光转换器的光学纤维，所述记录装置包含光源和其中的与关联的纤维光通信的光电探 测器；沿所述接收器电缆设置在间隔开的位置的至少两个电极；所述电光转换器电耦合于所述至少两个电极，所述转换器配置成响应于跨接所述至少 两个电极所施电压而改变来自所述源的光的性质；以及所述光学纤维光耦合于所述电光转换器的输出，所述光学纤维与所述记录装置中的所 述探测器光通信。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述至少一个电光转换器包括用于响应于跨接所 述至少两个电极所施电压而改变光程长度的部件。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述用于改变光程长度的部件包括缠绕压电元件 的传感纤维，所述压电元件电耦合于所述至少两个电极使得所述电压引起所述压电元件的形状变化。
12.如权利要求11所述的系统，还包括与所述传感纤维关联的参考纤维。
13.如权利要求11所述的系统，其中所述压电元件分成两个纵向段，每个段能够大致 上独立于另一段而改变形状，这些段每个采用与另一段相反的极性电耦合于所述至少两个 电极，并且其中每个段包含绕其缠绕的并且耦合于光学干涉仪的传感纤维。
14.如权利要求10所述的系统，其中所述用于改变长度的部件包括电耦合于所述至少 两个电极的第一压电元件、在功能上与所述第一压电元件关联并且接近与所述光学纤维关 联的光程的第一端设置的第一反射镜，使得由所述电压引起的所述第一压电元件的电致动 引起第一光程的端部和第一反射镜之间的距离上的对应变化。
15.如权利要求14所述的系统，还包括电耦合于所述至少两个电极的第二压电元件、 在功能上与所述第二压电元件关联并且接近与所述光学纤维关联的光程的第二端设置的 第二反射镜，使得由所述电压引起的所述第二压电元件的电致动引起第二光程的端部和第 二反射镜之间的距离上的对应变化，该变化与所述第一光程的端部和第一反射镜之间的距 离上的变化相反。
16.如权利要求10所述的系统，其中所述用于改变长度的部件包括压电元件，所述压 电元件配置成响应于从所述天线施加到其的电压而改变形状。
17.如权利要求10所述的系统，其中所述用于改变长度的部件包括在光学纤维上并且 电耦合于所述至少两个电极的电场敏感蚀刻，和在功能上与所述蚀刻关联的反射镜，使得 从所述至少两个电极向所述蚀刻施予电压引起关联的反射镜移动。
18.一种用于传感电磁场的方法，包括将电偶极子天线暴露于所述电磁场；将施于所述天线的电压传导到电-装置，其响应于所述电压而改变施于其的光的性质；改变沿光学纤维从光源传导到所述装置和从所述装置传导到光电探测器的光的性质， 使得对应于所述电压的信号光通信到所述光电探测器。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述改变光的性质包括通过改变所述光源和所述 光电探测器之间的光程的长度而引起其中的相位变化。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述改变光程长度包括改变缠绕压电元件的光学 纤维的长度，所述压电元件配置成响应于从所述天线施加到其的电压而改变形状。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述改变光程长度包括通过改变压电元件的尺寸 而移动反射镜，所述压电元件配置成响应于从所述天线施加到其的电压而改变形状。
22.如权利要求19所述的方法，其中所述改变光程长度包括通过致动压电元件而移动 反射镜，所述压电元件配置成响应于从所述天线施加到其的电压而改变形状。
23.如权利要求19所述的方法，其中所述改变光程长度包括将电压施于光学纤维上的 并且电耦合于所述天线的电场敏感蚀刻，以及移动在功能上与所述蚀刻关联的反射镜，使 得从所述至少两个电极向所述蚀刻施予电压引起关联的反射镜移动。
24.—种电磁勘探系统，包括配置成拖带接收器电缆通过水体的勘探船；接收器电缆，其具有与其关联并且在一端耦合于所述船上的记录装置而在另一端耦合于多个沿所述电缆设置在间隔开的位置的光学磁场传感器的光学纤维，所述传感器配置成 改变来自与所述记录装置关联的源的光的性质；以及与所述记录装置关联的信号探测器，其配置成将改变的光性质转换成对应于接近每个 传感器的磁场的性质的信号。
25.如权利要求24所述的系统，其中每个传感器包括参考光学纤维和传感光学纤维， 所述传感光学纤维耦合于磁致伸缩材料使得所述磁致伸缩材料上的尺寸变化引起所述传 感纤维的长度上的对应变化。
26.如权利要求25所述的系统，其中所述传感纤维和所述参考纤维中每个的远离所述 记录系统的一端包括耦合与其的反射镜。
27.一种用于在地球次表层中的地层的电磁勘探的方法，包括将电磁场施于所述地层；将磁致伸缩材料暴露于响应于所施电磁场而产生的电磁场；将所述磁致伸缩材料的尺寸上的变化传递至光学纤维以引起沿所述光学纤维从光源 传导到光电探测器的光的性质上的变化，使得对应于响应产生的电磁场的信号光通信到光 电探测器。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述引起改变光的性质包括通过响应于所述磁致 伸缩材料尺寸上的变化改变所述光源和所述光电探测器之间的光程长度而引起其中的相 位变化。
全文摘要
电磁勘探传感装置包括至少两个设置在间隔位置的电极。电光转换器电耦合于至少两个电极。转换器配置成响应于传递横过至少两个电极的电压改变来自源的光的性质。该装置包括光耦合于电光转换器的输出的光学纤维，该光学纤维与探测器光通信。
文档编号G01V3/00GK101842720SQ200880114861
公开日2010年9月22日 申请日期2008年9月4日 优先权日2007年9月4日
发明者S·J·马斯, S·R·L·滕汉恩 申请人:Pgs地球物理公司