光纖傳感器將用于更快，更準(zhǔn)確的關(guān)鍵應(yīng)用中，例如檢測(cè)隧道中的火災(zāi)，查明管道中的泄漏以及預(yù)測(cè)滑坡。EPFL工程師已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種先進(jìn)的編碼和解碼系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以使光纖傳感器將數(shù)據(jù)發(fā)送速度提高100倍，并在更大的范圍內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)。EPFL工程學(xué)院教授，??光纖組(GFO)負(fù)責(zé)人LucThévenaz表示：“不同于像溫度計(jì)那樣在給定點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的傳統(tǒng)傳感器，光纖傳感器可以記錄整個(gè)光纖上的數(shù)據(jù)。” “但是這項(xiàng)技術(shù)在過(guò)去幾年中幾乎沒(méi)有改善。”

廣泛用于安全應(yīng)用

光纖傳感器通常用于災(zāi)害檢測(cè)系統(tǒng)中，例如發(fā)現(xiàn)管道中的裂縫，識(shí)別土木工程結(jié)構(gòu)中的變形并檢測(cè)山坡上的潛在滑坡。傳感器可以在放置光纖的任何地方獲取溫度讀數(shù)，從而即使給定位置延伸數(shù)十公里，也可以生成給定位置的連續(xù)熱圖。這提供了對(duì)可能發(fā)生的事故的關(guān)鍵洞察力。

改善信號(hào)質(zhì)量

與北京郵電大學(xué)合作，兩名GFO工程師-博士后楊志生和博士。學(xué)生Simon Zaslawski —開(kāi)發(fā)了一種用于編碼和解碼沿光纖發(fā)送的數(shù)據(jù)的新系統(tǒng)。使用他們的方法，傳感器可以接收更高能量的信號(hào)并更快地對(duì)其進(jìn)行解碼，從而可以更快地在更大的面積上進(jìn)行測(cè)量。他們的研究剛剛發(fā)表在《自然通訊》上。

工程師將他們的系統(tǒng)描述為像回聲一樣工作。如果您喊一個(gè)單詞，您會(huì)聽(tīng)到該單詞的回聲。但是，如果您唱一首歌，您聽(tīng)到的是混合在一起的聲音，很難分辨。您需要一個(gè)“鑰匙”來(lái)解密聲音并使聲音清晰可辨。光纖傳感器的功能類(lèi)似，只是儀器沿著光纖發(fā)出光脈沖而不是發(fā)出聲音。信號(hào)彈回光纖，然后設(shè)備對(duì)其進(jìn)行解碼，從而將信號(hào)轉(zhuǎn)換為可用數(shù)據(jù)。

為了使傳感器更高效，Yang和Zaslawski將光脈沖分組為序列，以便信號(hào)以更大的強(qiáng)度反彈。但是，這并不能解決“回聲”問(wèn)題，即找到使信號(hào)可讀的密鑰。因此，他們開(kāi)發(fā)了一種對(duì)沿光纖發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方法。他們的方法采用特殊的遺傳優(yōu)化算法來(lái)應(yīng)對(duì)缺陷。Thévenaz說(shuō)：“其他系統(tǒng)要么范圍有限，要么價(jià)格昂貴。” “但是有了我們的，您只需要向現(xiàn)有設(shè)備中添加軟件程序即可。無(wú)需調(diào)整傳感器或使用復(fù)雜的設(shè)備。”