Comunicazione ottica subacquea

In questa immagine si vede la simulazione di robot sottomarini cooperanti

La velocità del suono in acqua è di circa 1500 m/s, assai maggiore che in aria (340 m/s). D’altra parte, la velocità del suono in acqua dipende fortemente dalla temperatura, dalla pressione e dalla salinità. La presenza di termoclini (gradienti di temperatura) e di aloclini (gradienti di salinità) influenza profondamente la direzione e la distanza percorsa dai suoni sott’acqua. Inoltre i suoni a frequenza elevata vengono attenuati in misura assai maggiore dei suoni a frequenze basse. In acqua esiste quindi un trade-off fra velocità di comunicazione (segnali acustici a frequenza più elevata, che consentono maggiori data rate di informazioni) e distanze raggiungibili (segnali acustici in bassa frequenza percorrono distanze maggiori).

Per ovviare a questi problemi, si è pensato di utilizzare segnali ottici per trasmettere informazioni.

Il sistema è caratterizzato da alti valori di bit rate, in condizioni di buona visibilità.
Altre caratteristiche salienti sono:
• Bit-rate per second: 1Mbps a 10m
• Distanza massima: 25m

Questa immagine mostra il grafico della Intensità luminosa relativa in funzione della lunghezza d'onda.
Led di trasmissione e suo spettro emissivo
In questa immagine sono indicate le lunghezze d'onda dello spettro elettromagnetico.
Spettro elettromagnetico
In questa immagine viene mostrato il grafico della risposta del fotodiodo in funzione della lunghezza d'onda.
Fotodiodo di ricezione e sua risposta spettrale (curva 2)
Questa immagine evidenzia la comunicazione ottica tra robot cooperanti.
Simulazione di un gruppo di robot coordinati anche grazie alla comunicazione per via ottica