Băng thông cao nhất hệ thống liên lạc dưới nước, dựa trên bảng điều khiển năng lượng mặt trời

 Các nhà nghiên cứu đang sử dụng thành công các tấm pin mặt trời để liên lạc dưới nước.

Được dẫn dắt bởi Tiến sĩ Jing Xu tại Đại học Chiết Giang, Trung Quốc, nhóm này đã đạt được băng thông cao nhất (lượng dữ liệu tối đa được truyền qua kết nối internet trong một khoảng thời gian nhất định) từng đạt được trong một hệ thống liên lạc quang dựa trên năng lượng mặt trời. Tốt bụng. Nghiên cứu được công bố trên Optics Letters vào ngày 16 tháng 2 năm 2022.

Nhu cầu trao đổi dữ liệu hiệu quả dưới nước là rất quan trọng đối với các nỗ lực bảo tồn đại dương, và trong những năm gần đây, các tấm pin mặt trời đã được nghiên cứu như một giải pháp khả thi cho vấn đề này. Các hệ thống liên lạc dưới nước dựa trên ánh sáng được ưu tiên hơn so với sóng vô tuyến hoặc sóng âm vì tốc độ cao, độ trễ thấp và hiệu quả năng lượng. Tuy nhiên, pin mặt trời có thể là một thách thức vì chúng đòi hỏi sự liên kết chính xác trong một khoảng cách dài.

Các tấm pin mặt trời dưới nước vẫn được sử dụng giống như cách chúng ở trên mặt đất, chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành tín hiệu điện thông qua pin mặt trời. Đầu năm 2020, các nhà nghiên cứu ở Ấn Độ đã nhấn chìm các tế bào năng lượng mặt trời silicon để kiểm tra khả năng điện của chúng dưới nước. Mặc dù các tế bào đã mất rất nhiều năng lượng, nhưng nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng những tế bào này vẫn có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử nhỏ.

Nhóm của Xu đã tìm ra một cách để sử dụng công nghệ năng lượng mặt trời dưới nước đồng thời giảm lượng điện năng và tài nguyên tính toán cần thiết để đạt được liên lạc nhanh chóng. Họ kết nối các tấm pin mặt trời thông qua một mạch ngoại vi để giảm thiểu điện năng tiêu thụ.

Thiết bị này được đặt chìm trong một bể chứa dài 7 mét, mô phỏng các điều kiện của một kênh dưới nước. Đó là một mảng năng lượng mặt trời 3x3 với diện tích phát hiện là 3,4x3,4 cm. Nhóm của Xu đã sử dụng gương để mở rộng khoảng cách truyền sóng lên 35 m. Khi họ kiểm tra nó, hệ thống ổn định, tiêu thụ ít điện năng và thể hiện băng thông cao - cao hơn so với báo cáo sử dụng hệ thống truyền thông quang học dựa trên bảng điều khiển năng lượng mặt trời silicon thương mại với khu vực phát hiện lớn như của chúng.

Ở mức cao nhất, các nhà nghiên cứu đã đạt được băng thông —20dB là 63,4 MHz, có thể cho phép kết nối quang không dây dưới nước 150 Mbps trên 35 m. Để xem xét số lượng đó, tốc độ 25 Mbps là cần thiết để phát trực tuyến video 4k.

Vì các tấm pin mặt trời được sản xuất phổ biến, chúng là một con đường tương đối hợp lý cho các liên lạc dưới nước trong thế giới thực. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu dự định nghiên cứu thiết bị của họ trong môi trường nước âm u, chuyển động và tín hiệu quang học suy yếu.

Những thông tin chú ý khác chúng tôi sẽ cập nhật bài viết lần sau, rất mong sự ủng hộ của các bạn, chúc các bạn vui vẻ ! xin chào.

Chia sẻ hữu ích nhé