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Jan 07, 2024

科学者が実際に行う

2023 年 1 月 20 日 この記事は、Science X の編集プロセスとポリシーに従ってレビューされました。 編集者は、コンテンツの信頼性を確保しながら、次の属性を強調しました。

2023 年 1 月 20 日

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研究者らは、新しいフィールド試験で、リアルタイムコヒーレントトランシーバーのプロトタイプを使用して、屋外の柱から吊り下げられた高圧電力ケーブルに巻かれた524kmのライブネットワーク空中ファイバーの連続センシングに使用できることを示した。

このアプローチは、ファイバーリンクを通過する光の偏光変化を監視することにより、新しい環境検知または電流検知タイプを可能にする可能性があります。 また、ファイバー リンクの健全性を継続的に監視することにより、ネットワークの完全性を向上させるために使用することもできます。たとえば、ポールが傾き始めていることを示す可能性のあるファイバーの長さの増加を検出します。

Nokia Bell LabsのMikael Mazur氏は、2023年3月5日から9日まで米国カリフォルニア州サンディエゴで開催される光ファイバー通信カンファレンス(OFC)で新しい研究結果を発表する予定です。

「光ファイバーはどこにでもあり、このインフラの利用を拡大して、世界中に広がる環境センサーの高密度なメッシュを作成できれば、これらの通信システムは私たちの日常生活においてさらに大きな役割を果たすことができるでしょう」とマズール氏は述べた。 「センシング トランシーバーは、専用のセンシング システムにコストをかけずにセンサーの数を大幅に増やすことで、サービスの中断を防ぎ、環境への理解を向上させることができます。最も重要なのは、これがデータ スループットの損失なしに実行でき、通信を最大限に活用できることです。」システムは本来の目的に適しています。」

新しい研究では、研究者らは、コヒーレントデジタル信号処理（DSP）から抽出された情報を使用して、フィールドプログラマブルゲートアレイコヒーレントトランシーバーセンシングプロトタイプを使用して、連続ファイバーセンシングを実行します。 DSP ベースのタイミング回復モジュールを飛行時間センサーとして使用しました。

このアプローチを使用して、研究者らは飛行時間測定を使用して、長さ 524 km の空中ファイバーを 70 時間継続的に監視しました。 彼らは、センシング測定値とネットワーク リンク上のステーションから取得した温度を相関させました。 分析により、おそらく紡糸されたファイバーによって誘発されたファラデー効果から、50 Hz を超える偏光変化によって駆動される強い振動が明らかになりました。 彼らは、これらの偏光変化の低周波部分をフィルタリングすることによって、さまざまな風の状態の偏光センシングを実証しました。 この結果は、コヒーレント トランシーバーを使用して空中ファイバー上で連続センシングを実行できる可能性があり、既存の空中ファイバーを使用して環境センシングとネットワーク センシングの両方を実行できることを示しています。

「私たちは潜在的なアプリケーションの表面をなぞっただけであり、さまざまな環境でさまざまなネットワーク上でフィールドトライアルを継続して実行する予定です」とマズール氏は述べた。 「私たちの目標は、このセンサーが将来のスマートシティでどのように使用され、通信システムとインフラストラクチャの両方の回復力を向上させることができるかをより深く理解すると同時に、周囲の環境をより深く理解することです。また、リアルタイムのアルゴリズムにも積極的に取り組んでいます」トランシーバーのセンシング データに基づく分析と自律的な意思決定により、早期警告アプリケーションが可能になります。」

詳しくは：2023 年光ファイバー通信カンファレンス (OFC): www.ofcconference.org/en-us/home/about/

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