Optical-Electronic Unit Prototype
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F13691872%3A_____%2F21%3AN0000005" target="_blank" >RIV/13691872:_____/21:N0000005 - isvavai.cz</a>
Result on the web
—
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
Prototyp opticko-elektronické jednotky
Original language description
Výsledkem je prototyp opticko-elektronické jednotky umožňující sledovat spektrální odezvy FBG (Fiber Bragg Grating) mřížek. Zařízení obsahuje širokospektrální zdroj světla, který emituje infračervené světlo. Emitované světlo putuje přes cirkulátor do optického vlákna s FBG mřížkami. Světlo odrážené od FBG mřížek se vrací zpět do cirkulátoru, který ho nasměruje na CCD detektor. Řídící jednotka vyhodnocuje signál z CCD čipu. Výsledkem je informace o změně vlnové délky odráženého světla od FBG mřížek.
Czech name
Prototyp opticko-elektronické jednotky
Czech description
—
Classification
Type
G<sub>prot</sub> - Prototype
CEP classification
—
OECD FORD branch
20205 - Automation and control systems
Result continuities
Project
<a href="/en/project/TH04010216" target="_blank" >TH04010216: Photonic system for detection and monitoring of rail vehicles</a><br>
Continuities
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Others
Publication year
2021
Confidentiality
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Data specific for result type
Internal product ID
ARTOS_Prototyp_V7
Numerical identification
—
Technical parameters
FBG mřížka je periodická struktura s odlišným indexem lomu zapsána v jádru optického vlákna. Díky této periodické struktuře je část světla procházející optickým vláknem odrážena zpět, zbývající světlo prochází dále. To, jaká část spektra se odrazí, je ovlivněno právě periodickou strukturou. Aby tedy mohly FBG mřížky pracovat, musí přes ně procházet širokospektrální světlo. Zdrojem tohoto světla je tzv. SLED (Superluminiscence LED) s centrální vlnovou délkou okolo 1550 nm a šířkou pásma 80 nm. Toto infračervené světlo vstupuje do cirkulátoru, který ho nasměruje do optického vlákna s FBG mřížkami. Část světla se od FBG mřížek odrazí a putuje zpátky optickým vláknem do cirkulátoru. FBG mřížky mají odlišnou periodickou strukturu, proto každá odráží jinou část spektra z budící SLED. Šířka odrážené spektrální čáry je okolo 0,3 nm. Cirkulátor nasměruje odrážené světlo na CCD detektor, který ho převede na elektrický signál, který je pak vyhodnocen elektronickou jednotkou. Úkolem cirkulátoru je, aby nasměroval budící světlo z SLED do optického vlákna s FBG mřížkami, ale zároveň aby toto světlo nedopadlo na CCD detektor. Obdobně směruje odrážené světlo na CCD detektor, aniž by odrážené světlo dopadlo zpět na port s SLED. Výsledkem je graf zobrazující vlnové délky odráženého světla. Opticko-elektronická jednotka je schopna vyhodnocovat najednou více FBG mřížek, jejich počet závisí na velikosti jejich namáhání (spektrálním posunu způsobenou zátěží), aby nedošlo k spektrálnímu překryvu namáhané a nenamáhané FBG mřížky. Jedná se o desítky FBG mřížek, které může opticko-elektronická jednotka vyhodnocovat v jeden okamžik. Opticko-elektronická jednotka tak umožňuje sledovat změny spekter odrážených od FBG mřížek. Tyto změny lze sledovat jak v reálném čase, tak je možno ukládat hodnoty do souboru se zvolenou vzorkovací frekvencí pro pozdější zpracování. Vyhodnocovací software umožňuje průměrovat přijaté vzorky bez ztráty počtu vzorků, vyhledávat špičky v časových záznamech a jim odpovídající časové okamžiky. Tyto informace jsou zapotřebí pro stanovení směru jízdy kolejového vozu a také jeho rychlosti.
Economical parameters
Opticko-elektronická jednotka spolu s optickým senzorem, jehož základem je optické vlákno s FBG mřížkami, vytváří senzorický systém pro monitorování kolejového provozu. Takovýto detektor odstraňuje některé nedostatky současně používaných detektorů na bázi indukčních smyček. Žádný takový podobný systém zatím není komerčně dostupný, proto je zde velký tržní potenciál.
Application category by cost
—
Owner IČO
13691872
Owner name
C-MODUL, s.r.o.
Owner country
CZ - CZECH REPUBLIC
Usage type
V - Výsledek je využíván vlastníkem
Licence fee requirement
A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek
Web page
—