Исследователи Пермского Политеха (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) предложили решение для повышения эффективности технологии Power over Fiber (PoF), которая позволяет передавать электричество по оптоволокну с помощью лазерного луча. В таких системах лазер преобразует ток в свет, а специальный фотоприемник на другом конце производит обратную трансформацию. Этот метод незаменим в пожароопасных шахтах, на химических производствах и высоковольтных подстанциях, так как стеклянная нить, в отличие от меди, не искрит и полностью невосприимчива к электромагнитным помехам. Однако до сих пор широкое внедрение сдерживал крайне низкий КПД: при малых нагрузках до устройства доходило лишь около 2% полезной энергии.

Основная проблема заключалась в динамическом характере работы датчиков, которые потребляют энергию неравномерно. Ученые выяснили, что при снижении мощности лазера для экономии его эффективность резко падает, а излишки энергии рассеиваются в виде тепла. Вместо традиционного непрерывного режима пермские разработчики применили широтно-импульсную модуляцию. Теперь лазер работает короткими вспышками на своей максимальной мощности, при которой КПД компонентов наиболее высок.

Результаты моделирования на цифровом двойнике показали, что при передаче мощности менее 1 ватта эффективность системы выросла в 6-7 раз. Новый алгоритм не требует замены существующих лазеров и фотоэлементов, что упрощает внедрение разработки в авиации, медицине и космической отрасли. Повышение КПД не только экономит ресурсы, но и снижает нагрев оборудования, существенно увеличивая надежность автономных систем мониторинга в экстремальных условиях, включая Арктику.

В НАУРР также сформировали подборку самых последних новинок/разработок членов Ассоциации, о которых мы ранее информировали на площадке «СДЕЛАНО У НАС».