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El enfoque basado en la luz se puede utilizar para localizar teléfonos y otros dispositivos que envían señales, supera a los métodos digitales – ScienceDaily

Los investigadores han desarrollado un nuevo enlace analógico óptico que se puede utilizar para localizar un objeto que transmite una señal de radio. Debido a que el nuevo enlace es más rápido que otros métodos y funciona con una amplia gama de señales de radiofrecuencia, puede ser útil para ubicar teléfonos celulares, bloqueadores de señal o una variedad de etiquetas de seguimiento.

«La arquitectura fotónica que desarrollamos no utiliza partes móviles y permite el procesamiento de señales en tiempo real», dijo Hugues Guillet de Chatellus de la Universidad Grenoble Alpes-CNRS en Francia. «El procesamiento en tiempo real ayuda a garantizar que no haya tiempo de inactividad, lo cual es fundamental para las aplicaciones de defensa, por ejemplo».

en óptica, una revista del Optica Publishing Group para investigación de alto impacto, Guillet de Chatellus y sus colegas describen el nuevo enlazador fotónico y muestran su capacidad para localizar un transmisor de radiofrecuencia. El dispositivo es mucho más simple que las herramientas de enlace analógicas o digitales actuales y utiliza componentes de comunicación listos para usar.

«Muchas de las señales de radio actuales tienen grandes bandas de frecuencia porque transportan una enorme cantidad de información», dijo Guillet de Chatellus. «Nuestro enfoque fotónico ofrece un método simple para asociar señales con anchos de banda de hasta unos pocos gigahercios, que es un ancho de banda mayor que el disponible en enfoques comerciales basados ​​en tecnologías puramente digitales».

Usar la luz para calcular la correlación

El nuevo enlace fotónico se puede utilizar para calcular lo que se conoce como la función de correlación cruzada de dos señales emitidas por una sola fuente y detectadas por dos antenas. Esto mide la similitud de las señales en función del desplazamiento de una señal con respecto a la otra y proporciona información sobre el retraso relativo, que se puede utilizar para calcular la ubicación de la fuente de la señal.

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«La arquitectura fotónica que desarrollamos permite el cálculo en tiempo real de la función de correlación cruzada de las señales de entrada para unos 200 valores de retraso relativo simultáneamente», dijo Guillet de Chatellus. «Esto está muy por encima de lo que cualquier tecnología fotónica ha podido lograr hasta ahora».

El enlace funciona como un procesador óptico utilizando componentes de fibra óptica para convertir dos señales de radiofrecuencia en señales ópticas. Una vez que se calcula la función de correlación cruzada, la cadena de detección y procesamiento permite convertirla a un formato digital.

El componente más importante del nuevo sistema es un bucle de cambio de frecuencia, que puede generar y procesar una gran cantidad de réplicas cambiadas con el tiempo para la señal de entrada. Este componente fotónico simple ha permitido muchas innovaciones recientes en fotones de microondas.

“Hemos estado desarrollando bucles de conversión de frecuencia durante algún tiempo, y una comprensión profunda de su estructura nos ha hecho aplicarlos a esta nueva aplicación”, dijo Guillet de Chatellus. «Este trabajo demuestra que la fotónica puede ofrecer alternativas eficaces a las soluciones basadas en la electrónica digital».

ubicación precisa

Después de probar su nuevo dispositivo con señales simples de alta energía, los investigadores lo probaron con señales más complejas y luego cambiaron a señales que se propagan a través del espacio libre y son recibidas por un par de antenas. Los investigadores pudieron demostrar la localización del transmisor de RF con una precisión cercana a los 10 picosegundos para un tiempo de integración de 100 milisegundos. Esto significa que el sistema puede localizar el emisor con una precisión de unos 3 milímetros.

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El nuevo correlador óptico-analógico también se puede utilizar en astronomía para correlacionar señales de varios telescopios para crear imágenes de alta resolución. En los próximos meses, los investigadores planean trabajar en un experimento de demostración en el que las señales emitidas por el Sol a unos 10 GHz sean recogidas por dos antenas remotas y unidas entre sí mediante el nuevo dispositivo fotónico para crear una imagen del Sol en la radio. longitud de onda

Si estos experimentos tienen éxito, este dispositivo podría iniciar aplicaciones de infrarrojos en instalaciones astronómicas, como el interferómetro del Very Large Telescope en Chile, utilizando interferometría heterogénea. La interferometría heterogénea se utilizó para medir la interferometría de radio, pero anteriormente se limitaba a bandas de correlación estrechas.

Los investigadores también están realizando experimentos para ver si el nuevo enlazador fotónico se puede utilizar para enlazar tres señales, lo que permitiría localizar transmisores 3D mediante triangulación. También están planeando más trabajo para minimizar e integrar completamente el agente adhesivo.

Fuente de la historia:

Materiales Introducción de óptica. Nota: El contenido puede modificarse según el estilo y la extensión.