Nuevos sensores de fibra óptica que transmiten datos hasta 100 veces más rápido

Ingenieros de la EPFL han desarrollado un avanzado sistema de codificación y decodificación que permite a los sensores de fibra óptica enviar datos hasta 100 veces más rápido y en un área más amplia.

"A diferencia de los sensores convencionales que toman medidas en un punto determinado, como los termómetros, los sensores de fibra óptica registran los datos a lo largo de una fibra", dice Luc Thévenaz, profesor de la Escuela de Ingeniería de la EPFL y jefe del Grupo para la Fibra Óptica (GFO). "Pero la tecnología apenas ha mejorado en los últimos años".

Los sensores de fibra óptica se utilizan comúnmente en sistemas de detección de peligros, como para detectar grietas en tuberías, identificar deformaciones en estructuras de ingeniería civil y detectar posibles deslizamientos de tierra en las laderas de las montañas. Los sensores pueden tomar lecturas de temperatura en cualquier lugar donde se coloque una fibra, generando así un diagrama de calor continuo de un sitio determinado, incluso si el sitio se extiende por docenas de kilómetros. Esto proporciona una visión crucial de los posibles accidentes antes de que ocurran.

Trabajando en asociación con la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Beijing, dos ingenieros de GFO - el postdoctor Zhisheng Yang y el estudiante de doctorado Simon Zaslawski - desarrollaron un nuevo sistema para codificar y decodificar los datos enviados a lo largo de las fibras. Con su método, los sensores pueden recibir señales de mayor energía y decodificarlas más rápidamente, lo que resulta en mediciones tomadas más rápidamente y en un área mayor. Su investigación fue publicada en la revista Nature Communications.

(Foto: Pixabay)

Los ingenieros describen su sistema diciendo que funciona como un eco. Si gritas una sola palabra, la escuchas de nuevo. Pero si cantas una canción, lo que escuchas es una mezcla de sonidos que son difíciles de distinguir. Necesitarías una "llave" para descifrar los sonidos y hacerlos inteligibles. Los sensores de fibra óptica funcionan de manera similar, excepto que un instrumento envía pulsos de luz - en lugar de sonidos - a lo largo de una fibra. Las señales rebotan en la fibra y un dispositivo las decodifica, convirtiendo las señales en datos utilizables.

Para hacer los sensores más eficientes, Yang y Zaslawski agruparon los pulsos de luz en secuencias para que las señales reboten con mayor intensidad. Sin embargo, eso no resolvió el problema del "eco", es decir, encontrar una clave para hacer que las señales sean legibles. Así que desarrollaron un método para codificar los datos enviados a lo largo de una fibra; su método emplea algoritmos especiales de optimización genética para hacer frente a las imperfecciones. "Otros sistemas tienen un alcance limitado o son caros", dice Thévenaz. "Pero con el nuestro, solo tienes que añadir un programa de software a tu equipo existente. No hay necesidad de adaptar sus sensores o usar dispositivos complejos". (Fuente: NCYT Amazings)