Hydromea開發(fā)微型光學(xué)調(diào)制解調(diào)器，可在海底6000m處工作

Hydromea公司開發(fā)了微型光學(xué)調(diào)制解調(diào)器，該調(diào)制解調(diào)器在海底6，000m處工作。

來自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的孵化企業(yè)Hydromea開發(fā)了一種微型光學(xué)調(diào)制解調(diào)器，該調(diào)制解調(diào)器可在海平面以下6，000米處工作。靈敏度較高，可以從50多米遠的地方高速收集數(shù)據(jù)。

光學(xué)Wi-Fi實現(xiàn)超快的水下通信

這對于需要在水下使用通訊設(shè)備的研究人員是很有用的，數(shù)據(jù)無線電波在水下條件不能很好地工作，因為很容易被水吸收，難以實現(xiàn)超過幾米距離的通信。

水下可以考慮使用聲音作為通訊，但是速度慢且不可靠；另一方面，固定的有線連接并不現(xiàn)實。當涉及水下建設(shè)，檢查、監(jiān)視和維修時（海上能源領(lǐng)域經(jīng)常遇到這些活動），都是有效溝通的重大障礙。 即使是內(nèi)陸水域，也會受此問題影響。

Hydromea公司提出了一個解決方案：使用光在海洋或湖泊表面以下傳輸數(shù)據(jù)。他們開發(fā)了一種稱為LUMA的水下調(diào)制解調(diào)器，該調(diào)制解調(diào)器通過快速閃爍的藍光（rapidly flashing blue light）進行通信。

調(diào)制解調(diào)器將數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)換為發(fā)出的光脈沖，或者反過來，將接收到的光脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。Hydromea的首席運營官（COO）Alexander Bahr評論道：“我們的光學(xué)調(diào)制解調(diào)器為您提供了快速的無線水下連接?！?/p>

“Hydromea之所以選擇藍光是因為水通常對電磁波不透明，但是在藍光和綠光有一個較窄的導(dǎo)光帶。這實現(xiàn)系統(tǒng)能夠長距離發(fā)送和接收數(shù)據(jù)?！笔紫夹g(shù)官（CTO）Felix Schill說。水很容易吸收長波長，比如紅外波長，但藍光和綠光（短波長）可以通過。諸如陽光等發(fā)出的紅色和黃色光僅在幾米內(nèi)被吸收。

LUMA水下光學(xué)調(diào)制解調(diào)器使用短波長光線進行通信

開發(fā)LUMA系統(tǒng)困難的方面是確保它可以在足夠長的距離內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，并在各種條件下都能可靠地工作?！肮饩€通常會在水下如此迅速地擴散，因此很難找到一種在100米以內(nèi)發(fā)送通訊的方法，” Schill說。“我們花了很長時間開發(fā)較為靈敏的光接收器，即使在很遠的地方也能捕獲微弱的光脈沖信號。”

LUMA的設(shè)計工作深度可達6，000米。 是一套完全密封的系統(tǒng)，即使在極端水壓下不會形變。德國不來梅哈芬的阿爾弗雷德·韋格納極地和海洋研究所（Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research （AWI）， in Bremerhaven， Germany）的科學(xué)家在海拔4280米的太平洋上對這套系統(tǒng)進行了測試。

這是Bahr和Schill開始合作的第一家研究所。Bahr說：“后來，有一些進行近海作業(yè)的公司對我們的技術(shù)感興趣，用于鋪設(shè)水下管道或為海上風電場建立基礎(chǔ)?！?/p>

Bahr和Schill于2004年在澳大利亞讀書時就開始研究水下Wi-Fi系統(tǒng)。多年來，他們改進了設(shè)計，并在EPFL的博士后工作中完成了最終設(shè)計。今天，他們?nèi)栽谂cAWI合作。他們最近還正在幫助LéXPLORE開發(fā)機器人和通信系統(tǒng)（LéXPLORE是一個研究平臺，位于日內(nèi)瓦湖附近）。

審核編輯：黃飛