Платим блогерам
Блоги
amv212
Исследователи показали, что высокая скорость передачи данных может быть достигнута при использовании массива солнечных батарей в качестве детектора подводной системы беспроводной оптической связи.

реклама

Радиоволны плохо проходят через воду, поэтому такие устройства, как ROVS (дистанционно управляемые подводные аппараты), должны быть связаны со своим оператором с помощью кабеля связи. Однако, согласно новому исследованию, солнечные батареи могут вскоре обеспечить полноценную подводную связь на основе световых лучей.

Исследователи показали, что высокая скорость передачи данных может быть достигнута при использовании массива солнечных батарей в качестве детектора в подводной системе беспроводной оптической связи. Jing Xu, Zhejiang University

 

реклама

Ранее различные команды исследователей уже использовали импульсы лазерного излучения для передачи информации под водой. Однако функциональность таких систем была ограничена из-за того, что передатчик, излучающий свет, должен быть точно совмещен с принимающим фотодиодом. Из-за этого ограничения оба устройства должны быть расположены довольно близко друг к другу.

А вот солнечные батареи предназначены для сбора рассеянного входящего света с больших площадей. Однако, к сожалению, они намного эффективнее направляют этот свет в электрическую цепь, чем преобразуют его в информационный сигнал. Группа специалистов из китайского университета Чжэцзян утверждает, что теперь им удалось устранить этот недостаток.

"До сих пор для создания высокоскоростных каналов связи с использованием готовых кремниевых солнечных батарей требовались сложные схемы и алгоритмы модуляции, которые требовали интенсивных вычислительных ресурсов, потребляющих дополнительную энергию и создающих высокую задержку обработки", - говорит ведущий ученый, профессор Цзин Сюй. "Используя [компьютерное] моделирование и симуляцию подключенных солнечных батарей, мы оптимизировали периферийную схему, что значительно улучшило производительность нашего детектора на основе солнечных элементов".

Схема испытательной установкиЦзин Сюй, Чжэцзянский университет

 

Полученная установка включала в себя матрицу 3 x 3 из соединенных солнечных элементов, создавая зону регистрации 3,4 x 3,4 см (1,3 дюйма). Этот массив был размещен на одном конце резервуара с водой длиной 7 метров (22,9 фута), на другом конце которого находился лазерный диод. Однако из-за сложной системы зеркал внутри резервуара лазерному лучу, по сути, пришлось преодолеть расстояние около 35 метров (114,8 футов), чтобы добраться от диода до солнечной панели.

При тестировании система продемонстрировала надежную стабильность, низкое энергопотребление и гораздо более высокую пропускную способность, чем в предыдущих исследованиях. Если говорить конкретнее, ученым удалось достичь полосы пропускания -20 дБ в 63,4 МГц, что позволило создать подводную беспроводную оптическую связь на расстоянии 35 метров со скоростью 150 Мбит/с (мегабит в секунду).

В дальнейшем Сюй и его коллеги планируют изучить, насколько эффективна такая установка с более слабыми оптическими сигналами, подобными тем, с которыми пришлось бы работать в  мутной или солёной воде.

Исследование описано в статье, которая недавно была опубликована в журнале Optics Letters.

 

Источники: Optica EurekAlert
https://www.eurekalert.org/news-releases/943699
 https://opg.optica.org/ol/viewmedia.cfm?uri=ol-47-5-1013&html=true

2
Показать комментарии (2)

Популярные новости

Сейчас обсуждают