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Global Sensing Network enabled by Passive Noiseless Amplification

Projektbeschreibung

Globales Sensornetzwerk, in bestehende Glasfasernetze integriert

Die Erde ist von einem riesigen, zusammenhängenden Netz von Glasfaserkabeln bedeckt, die unerlässlich für die moderne Telekommunikation sind. Die Nutzung dieser Technologie für die Sensorik könnte ein kostengünstiger Weg sein, um enorme Kapazitäten für Funktionen wie fortschrittliche Link-Überwachung, geophysikalische und Klimaüberwachung sowie die Verbesserung der öffentlichen Sicherheit zu gewinnen. Das vom Europäischen Forschungsrat geförderte Projekt SENSE zielt auf die Entwicklung einer innovativen Architektur für faseroptische verteilte akustische Sensoren (Distributed Acoustic Sensing, DAS) ab, die die größte Herausforderung für DAS löst - die Kompatibilität mit der bestehenden globalen Telekommunikationsinfrastruktur. SENSE wird eine von der Fourier-Optik abgeleitete Signalverarbeitungsmethodik anwenden. Es basiert auf einem passiven Verstärkungsprozess mit Rauschunterdrückung auf der Grundlage modernster Array-Beleuchtungen. Die Technologie wird die gleichzeitige DAS- und Datenübertragung auf Kurz- und Langstrecken (transozeanische Verbindungen) unterstützen.

Ziel

SENSE aims at developing an innovative fibre-optic distributed acoustic sensing (DAS) architecture completely compatible with contemporary telecom infrastructure worldwide. Our planet is interlaced with a vast network of optical fibres, forming the backbone of modern telecommunications. Leveraging that massive infrastructure as a global sensing network may be truly transformational, leading to unprecedented means for advanced link surveillance, geophysical and climate exploration and public safety enhancement with minimal investment. While the potential of DAS is breathtaking due to its high sensitivity, excellent localization capabilities and linearity, the compatibility between data transmission and distributed sensing remains a fundamental, unsolved problem. Current approaches for increasing the limited range of DAS (~100 km) induce crosstalk on data channels, while the need for ultra-narrow linewidth lasers critically elevates their cost, preventing their massive deployment.
I plan to solve this compatibility challenge by incorporating a disruptive signal processing methodology derived from the Fourier optics discipline in DAS systems. This methodology involves a passive amplification arrangement with denoising capabilities based on temporal Talbot array illuminators (T-TAI). T-TAI processing will allow reduce additive and phase noise in 30 dB, with unparalleled impact on operation range and relaxation of laser linewidth requirements. In long-haul links, a smart WDM architecture and specific T-TAI-based optical repeaters will be designed, ensuring the co-existence of DAS and data traffic on the same fibre along transoceanic links (>1000 of km) with minimal infrastructure modifications. In short-haul links, the cost of DAS interrogators will be reduced by a factor of 100, in line with the cost of current transceivers.
The new DAS architecture will enable a live global sensing network with outstanding impact on economy, climate and wellbeing of society.

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSIDAD DE ALCALA
Netto-EU-Beitrag
€ 1 500 000,00
Adresse
PLAZA DE SAN DIEGO
28801 Alcala De Henares/Madrid
Spanien
Region
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 500 000,00

Begünstigte (1)