Sensor serat optik baru mengirimkan data hingga 100 kali lebih cepat
Tele

Sensor serat optik baru mengirimkan data hingga 100 kali lebih cepat


Simon Zaslawski, Zhisheng Yan dan Prof. Luc Thévenaz. Kredit: EPFL / Alain Herzog

Sensor serat optik — digunakan dalam aplikasi penting seperti mendeteksi kebakaran di terowongan, menunjukkan kebocoran di jaringan pipa, dan memprediksi tanah longsor — akan menjadi lebih cepat dan lebih akurat.

Insinyur EPFL telah mengembangkan sistem pengkodean dan dekode canggih yang memungkinkan sensor serat optik mengirim data hingga 100 kali lebih cepat dan di area yang lebih luas. “Tidak seperti sensor konvensional yang melakukan pengukuran pada titik tertentu, seperti termometer, sensor serat optik merekam data di sepanjang serat,” kata Luc Thévenaz, seorang profesor di EPFL’s School of Engineering dan kepala Group for Fiber Optics (GFO). “Tapi teknologinya hampir tidak meningkat selama beberapa tahun terakhir.”

Digunakan secara luas dalam aplikasi keamanan

Sensor serat optik biasanya digunakan dalam sistem deteksi bahaya, seperti untuk melihat retakan di jaringan pipa, mengidentifikasi deformasi pada struktur teknik sipil, dan mendeteksi potensi tanah longsor di lereng gunung. Sensor dapat melakukan pembacaan suhu di mana pun serat ditempatkan, sehingga menghasilkan diagram panas terus menerus dari lokasi tertentu — bahkan jika lokasi membentang puluhan kilometer. Itu memberikan wawasan penting tentang kemungkinan kecelakaan sebelum terjadi.

Meningkatkan kualitas sinyal

Bekerja sama dengan Universitas Pos dan Telekomunikasi Beijing, dua insinyur GFO — pascadoktoral Zhisheng Yang dan Ph.D. siswa Simon Zaslawski — mengembangkan sistem baru untuk encoding dan decoding data yang dikirim bersama serat. Dengan metodenya, sensor dapat menerima sinyal berenergi lebih tinggi dan mendekodekannya lebih cepat, sehingga pengukuran dilakukan lebih cepat dan pada area yang lebih luas. Penelitian mereka baru saja dipublikasikan di Komunikasi Alam.

Para insinyur menggambarkan sistem mereka bekerja seperti gema. Jika Anda meneriakkan satu kata, Anda akan mendengar kata itu kembali. Tetapi jika Anda menyanyikan sebuah lagu, yang Anda dengar adalah paduan suara yang sulit dibedakan. Anda akan membutuhkan ‘kunci’ untuk menguraikan suara dan membuatnya dapat dimengerti. Sensor serat optik berfungsi dengan cara yang sama, kecuali bahwa instrumen mengirimkan pulsa cahaya — bukan suara — di sepanjang serat. Sinyal memantul kembali serat dan perangkat menerjemahkannya, mengubah sinyal menjadi data yang dapat digunakan.

Untuk membuat sensor lebih efisien, Yang dan Zaslawski mengelompokkan pulsa cahaya ke dalam urutan sehingga sinyal memantul kembali dengan intensitas yang lebih besar. Namun, hal itu tidak menyelesaikan masalah “gema” —yaitu, menemukan kunci untuk membuat sinyal dapat dibaca. Jadi mereka mengembangkan metode untuk mengkodekan data yang dikirim melalui fiber; metode mereka menggunakan algoritme pengoptimalan genetik khusus untuk mengatasi ketidaksempurnaan. “Sistem lain memiliki ruang lingkup terbatas atau mahal,” kata Thévenaz. “Tetapi dengan milik kami, Anda hanya perlu menambahkan program perangkat lunak ke peralatan Anda yang ada. Tidak perlu menyesuaikan sensor Anda atau menggunakan perangkat yang rumit.”


Serat optik berbasis polimer untuk visualisasi tekanan material


Informasi lebih lanjut:
Xizi Sun dkk. Kode aperiodik yang dioptimalkan secara genetik untuk sensor serat optik terdistribusi, Komunikasi Alam (2020). DOI: 10.1038 / s41467-020-19201-1

Disediakan oleh Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Kutipan: Sensor serat optik baru mengirimkan data hingga 100 kali lebih cepat (2020, 13 November) diambil 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-fiber-optic-sensors-transmit-faster.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran SDY