Несмотря на уменьшение стоимости, блок регистраторов сохраняет высокое пространственное разрешение регистрации событий по длине оптоволоконного сенсора
ПЕРМЬ, 9 марта. /ТАСС/. Ученые лаборатории фотоники Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН), входящего в консорциум Центра компетенций НТИ "Фотоника", разработали способ удешевить сенсоры на основе оптической рефлектометрии частотной области, применяемые в концепции умного города. Об этом ТАСС рассказали в Центре компетенций НТИ "Фотоника".
"Для получения информации о воздействиях используется меньшее количество регистраторов и преобразователей сигнала, а конкретные интересующие величины извлекаются при помощи специальной математической обработки. Это как если бы мы в оживленной толпе записали ее шум всего одним микрофоном, а потом математика позволила разложить этот гул на отдельные голоса. Так и здесь, но уже в случае не со звуковой волной, а со световой, система позволяет не только извлечь информацию о событиях в каждой точке волокна по "эху" рассеивающегося в нем излучения, но и передавать важную сервисную информацию всего по одному каналу вместо двух или трех", - сообщили в ПФИЦ УрО РАН, отметив, что это позволило уменьшить итоговую стоимость блока регистраторов на треть, при этом сохранить высокое пространственное разрешение регистрации событий (одна десятая миллиметра) по длине оптоволоконного сенсора.
По словам ученых, уменьшение стоимости устройства напрямую будет способствовать его активной интеграции в сервисы умного производства и умного города, а также позволит с большей точностью регистрировать температуры, деформации, концентрации газов и другие параметры объектов инфраструктуры и окружающей среды.
"Главным в нашем исследовании было продемонстрировать возможность реконструкции сигнала без потери высокого разрешения, поскольку это важнейшее преимущество метода частотной рефлектометрии. В ближайшем будущем мы планируем сосредоточиться на точности регистрации воздействий", - отметил руководитель проекта, младший научный сотрудник лаборатории фотоники ПФИЦ УрО РАН Максим Белокрылов.
Как пояснил заведующий лабораторией фотоники исследовательского центра, кандидат технических наук Юрий Константинов, разработанный метод также можно применить для исследования структуры фотонных интегральных схем. "Мы можем недеструктивно изучать внутреннюю топологию, особенности технологического процесса и другие параметры, важные при производстве подобных чипов. В будущем это позволит сделать точнее и надежнее средства навигации, оптоэлектронные устройства, телекоммуникационные линии связи", - добавил Константинов.
Исследование пермских ученых было выполнено в рамках государственного задания лаборатории фотоники и опубликовано в журнале Sensors в 2024 году.
О центре компетенций
Центр компетенций НТИ "Фотоника" создан на базе Пермского государственного национального исследовательского университета (ПГНИУ) по результатам конкурсного отбора Российской венчурной компании на предоставление господдержки для центров Национальной технологической инициативы (НТИ) в 2020 году. Пермский центр компетенций "Фотоника" - единственный в стране с таким профилем инноваций. В консорциум ЦК НТИ "Фотоника" входят 78 организаций от Калининграда до Владивостока.