Une étude, dont les résultats intitulés «Fabry–Perot optical fiber strainmeter with an embeddable, low-power interrogation system» ont été publiés dans la revue Optica, a permis de mesurer d'infimes déformations de la croûte terrestre, de l'ordre d'un millimètre sur une longueur de mille kilomètres, grâce au plus petit spectromètre du monde.

Rappelons tout d'abord que la croûte terrestre se déforme non seulement à la suite de tremblements de terre qui surviennent soudainement, mais aussi, plus lentement, sous l'effet des marées terrestres ou des séismes lents. Cependant, les déformations lentes «sont parfois difficiles à détecter avec des moyens à grande échelle comme le GPS ou avec les capteurs sismiques».

Pour parvenir à observer de telles déformations, l'étude ici présentée a effectué ses expériences «dans le Laboratoire souterrain à bas bruit (CNRS/Université de Nice/Université d’Avignon), installé dans un ancien poste de tir nucléaire du plateau d’Albion», car ce lieu permet la réalisation de travaux fiables «à l’abri, trois cents mètres sous terre, des variations de pression et de température».

Le spectromètre SWIFTS utilisé, d'une taille extrêmement réduite (30x1.5x1.5 millimètres), fournit des mesures «avec un ensemble de la taille d’une boîte d’allumettes». Ce système «fonctionne grâce à une lumière blanche circulant dans une fibre qui va être réfléchie par deux interféromètres de Fabry-Perot, composés chacun de deux réseaux de Bragg» (un réseau de Bragg étant «un miroir microscopique à l'intérieur d'une fibre optique qui est obtenu par un traitement aux ultraviolets».

Comme «l'ensemble de ces réflexions ne vont transmettre que certaines longueurs d’onde à SWIFTS», le spectromètre peut «mesurer en une fraction de seconde la position relative des deux miroirs, à 1 nanomètre près, ce qui permet de mesurer l’ampleur de la déformation».

Ce système «a ainsi pu mesurer un phénomène, provoqué notamment par les marées terrestres, à l’échelle d’un milliardième de déformation», ce qui «équivaut à une variation d’un millimètre sur une longueur de mille kilomètres». Par ailleurs, «outre les mesures liées aux marées terrestres, l’appareil a également mesuré un signal en provenance du séisme d’Iquique au Chili en 2014».

Ces performances rendent, par conséquent, possible l'installation à terme d'un réseau de capteurs «sur des zones d’activité tectonique ou sur des volcans»: en effet, comme «des études sur les séismes d’Izmit en Turquie en 1999 et de Tohoku-Oki au Japon en 2011 ont montré l’existence de glissements précurseurs lents avant le choc principal» (que SWIFTS a la capacité de mesurer), ce réseau pourrait «contribuer à détecter en avance l’arrivée de telles catastrophes».