Новые оптоволоконные датчики передают данные до 100 раз быстрее

 

Волоконно-оптические датчики, которые используются в критически важных приложениях, таких как обнаружение пожаров в туннелях, обнаружение утечек в трубопроводах и прогнозирование оползней, станут еще быстрее и точнее.

Инженеры EPFL разработали усовершенствованную систему кодирования и декодирования, которая позволяет оптоволоконным датчикам отправлять данные до 100 раз быстрее и на более обширную территорию. «В отличие от обычных датчиков, которые проводят измерения в определенной точке, например, термометров, волоконно-оптические датчики записывают данные по всему оптоволокну», - говорит Люк Тевеназ, профессор инженерной школы EPFL и руководитель группы волоконной оптики (GFO). «Но технология практически не улучшилась за последние несколько лет».

Широко используется в приложениях безопасности

Волоконно-оптические датчики обычно используются в системах обнаружения опасностей, например, для обнаружения трещин в трубопроводах, выявления деформаций в строительных конструкциях и обнаружения потенциальных оползней на горных склонах. Датчики могут снимать показания температуры везде, где размещено оптоволокно, тем самым создавая непрерывную тепловую диаграмму для данного участка, даже если участок простирается на десятки километров. Это дает важную информацию о возможных авариях до того, как они произойдут.

Улучшение качества сигнала

Работая совместно с Пекинским университетом почты и телекоммуникаций, два инженера GFO - постдок Чжишэн Янг и доктор философии. студент Саймон Заславски - разработал новую систему для кодирования и декодирования данных, передаваемых по волокнам. С помощью этого метода датчики могут получать сигналы с более высокой энергией и быстрее их декодировать, в результате чего измерения выполняются быстрее и на большей площади. Их исследование только что было опубликовано в Nature Communications .

Инженеры описывают свою систему как работающую как эхо. Если вы выкрикнете хоть одно слово, вы услышите это слово в ответ. Но если вы поете песню, то в ответ вы слышите смесь звуков, которые трудно различить. Вам понадобится «ключ», чтобы расшифровать звуки и сделать их понятными. Оптоволоконные датчики работают аналогичным образом, за исключением того, что прибор излучает световые импульсы, а не звуки, по оптоволокну. Сигналы возвращаются по волокну, и устройство декодирует их, превращая сигналы в полезные данные.

Чтобы сделать датчики более эффективными, Ян и Заславский сгруппировали световые импульсы в последовательности, чтобы сигналы отражались с большей интенсивностью. Однако это не решило проблему «эха», то есть поиска ключа, делающего сигналы читаемыми. Поэтому они разработали метод кодирования данных, отправляемых по оптоволокну; в их методе используются специальные алгоритмы генетической оптимизации для устранения недостатков. «Другие системы либо ограничены по объему, либо дороги», - говорит Тевеназ. «Но с нашим, вам просто нужно добавить программное обеспечение к существующему оборудованию. Нет необходимости адаптировать датчики или использовать сложные устройства».

Ищите приборы для контроля и диагностики, переходите на сайт https://www.diagnost.ru/ Там представлен каталог приборов для неразрушающего контроля, диагностических приборов, измерительного оборудования и средств технической диагностики промышленного оборудования.