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2024-03-25 3020
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A infrastructura optica de fibre ye esencial en a transmisión d'os datos de todas as menas, dos ta os distances longos y mas breves en as citas. Os fibres opticals son tamben preferidas ta infrastructuras de datos en as edificios, especialment en organizacions altamente seguras y facilitas d'o gobierno. Iste paper se foca en una mesura de referencia y analís d'a sensitividat de cables de fibre optical a os waves acoustic. S'ha produciu a mesura en una sala anechoic ta garantir condicions estables d'a presión acoustica en o intervalo de 20 Hz a 20 a 20 d'a 20. kHz. A responsa de frequencia, a ratio de sinyal-to-oise por frequencia, y l'Index de Transmission de Speech se evaluán por varias tipos de cables de fibre optical y os quadros de ceiling diferentes, siguient por o suyo comparación. L'influencia d'o medio d'a finzar o cable ye estudiau. As resultados prover que infrastructura basada de fiber optical en las edificios pueden explotar como un microphone sensitivo.
Todays, fibers opticals are increasingly often used for bots datos and non-data transmission. A multas grupos de recherchía se foco en o protección d'infrastructuras basadas de fiber contra o eavesdropping de datos que pueden fer por plures tecnolos. Unas transmissions de datos no son cifraus Istos datos s'ha decifrau por o computador de quanto. Por lo que, os temas hot hue son encryptión quantum y encryptión post-quantum. Una area relativo inplored ye sensing de fibre optic ta vibracions en o espectrumo acoustica, por o qual, audible.
Vibracions mecanicos y noise acoustica que acte en o fibre optical causa cambeos en a straina y o index refractiva d'o core de fibra .. Istos cambeos pueden subsequentement detectar por varias metodos y converter en un signal electrica siguient por reproducción acoustica. Información como o componente audio d'una grita de video, una conversación entre chent en una sala u una grita telefona se puet intercepta mesmo antes de que se converte en forma digital y cifrau. Tan o que, infrastructuras de fibre opticals, mainalment en os edificios, se pueden fer servir como microphones sensibles, posau un risiko importante de seguridad. The roots of fiber optic acoustic sensing date back to the 1970s, when the first audible sound sensing experiments were realized. Sension Acoustic s'ha estau recentement un área alta estudiada por a seguridad d'os sistemas d'informacions basadas de fibre optic. Os techniques de sensición acoustic pueden dividir en a base d'os métodos usadas.
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Fiber strain changes can be detected in Rayleigh backscattering. A technique de sensición acoustica distributed (DAS) usa iste efecto, an se transmite un pulso de laser coherent en un fibre optical. The scattering spots in the fibre cause the fiber to act as a distributed interferometer. A intensidat d'o lucio reflectu se mesura como una función de tiempo dimpués de transmitar o pulso laser. DAS detecta signaturas de nivel de pico-strain en a fibra inducada por disturbances vibroacousticas causadas por un evento proximo d'o opp cable. Istas perturbations cambiar a distribución en a core de fibre en un escala molecular, Originting from the sub-wavellength heterogeneities formed when the fiber is dibuixe. Exther reRica is focused on the Phase-sensitive Time-Domain ReflectometryΦ-OTDR) technology.
Cambios en o indexo refractivo d'o core de fibre causau por vibracions mecanicos esternes y noise acoustic a lo shif de Doppler s of light waves travelling through an optical fiber. Iste fenomeno se puet explicar como un efecto de Doppler en una waveguide flexible y expandable. Frequencia inducidada u o cambeo de fase d'una wave de luces propagación ye detectable en esquemas d'interfera optica Os valors d'a fase d'interference instantaneous en o dominio de tiempo se converte a o signal electrico. The frequency shift is detectable in an arrangement Fabry-Perot (FPI), Mach-Zehnder (MZI) u Michelson (MI) interferometers formaus por fibers opticals con elementos opticals necesarios incluyedas en a configuración optica.
O FPI se fer servir por sovent ta l'arrancia d'os microphones opticals. As variadas d'os disenyos microphones basadas de FPI son disponibles y dipendencias d'a longaria de cavita y os materials usadas pueden comparar. Tal microphones can also be used for multipoint sensing, for example, using a 1:4 splitter.
Una uso especial d'o FPI ye posible an o multimodo-singlemode-multimode (MSM) Estructura y detectación de mesura directo s'usaran ta detectar vibrations acoustic. Fiber Bragg grating (FBG) microstructuras incorporadas en o fibre optical sensing se puet fer servir como mirrors ta l'FPI an se forma una cavita optica entre dos u mas FB Gs. L'arrango de FPI ye adequable ta l'uso como microphones y hydrophones tamben. S'ha devou a varias obras basadas en o arrangemento de FPI a sensición de voz con filmo terpolymero de l'etilene propylene y o surface aluminio y based on cellulose triacetate diaphragm. Bi ha as variantes unicas d'as esquemas de detectación en o rango con o FPI. Incluye un experimento fer servir un interferometro de feedback de laser, an os cambeos d'o índice refractivo d'o fibra sensinte ducen a cambeos d'a frequencia optica d'o laser detectante. Una desadvantage important d'as techniques basadas en FPI ta la sensición acoustica ye a posibilidad limitada de mesurar en una sola u bien bassa numero de puntos en o fibre optical. O atro desadvantage ye a necesario ta un fibre especialment modificau, eiz. con microstructuras FBG.
Arrangements fer servir o MZI ta sensing acoustic se fa servir por eixemplo, ye posible fer servir MZI microfiber que torna a require un fibre especial, u fer servir fibers convencionals ta monitoración acoustica d'os turbines de gas. Is also possible to use the open cavity and the collimators in the sensing arm of the MZI for sound sensing.
As arrangements d'o MI s'emplegan como hydrophones sensing ultrasound pero tamben como sensors ta frequencias audibles. Implementations in sensing seismic vibration have also reported as well as possible use in monitoring of marine structures. S'ha cuenta que s'ha produciu que o reRicae que s'emplegar a stabilidat d'o noise d'o MI. The star topology of the fiber optic infrastructure inside edificies dat the opportunity to build the MI arrangement. Una sola fibre optical s'execura normalment dende a sala con o cambeo optical central a la sala con un peca d'equipo de terminal. L'fibra puede sentir sinyals acousticos along its entire ruta y puede estar conectada como un arm de mesurar d'un arrangement MI.
In this paper, No establir un MI experimental que permet a detectación d'os signals acousticas por un fibre optical guida por diferentes tipos de corridors. Nos focus a mesurar a sensitivity d'iste arrangement ta definir sinyals acousticas en una laboratorio anechoic completa. O experimentos examinau a influencia d'divers factors como a posición de fibre optical y tipos de fibres opticals en a calidat d'a detecta signo sobre un nivel d'intelligibilitat de parla. S'ha analizau as propiedats d'os sinyals acquizados, as responsas de frequencias d'a mesuras individuals son comparadas, y s'ha investigau o ratios de sinyal-to-noise. In our work, medus y evaluar o Index de Transmission de Speech (STI), que ye o manera prevalente ta assesar a intellión esperant Sigibilidad d'os sinyales de parlas dimpués de pasar a través d'un sistema.
