Laser verstuurt onderwater-videobeeld

Op afstand bedienbare onderwatervoertuigen (ROV’s) worden steeds vaker ingezet voor bouw, onderzoek of booractiviteiten onder water. Deze handige voertuigjes zijn onder meer voorzien van camera zodat goed zicht kan worden gehouden op de werkzaamheden. Een beperkende factor daarbij is de verbinding tussen camera en monitoringstation aan boord van een schip waar operators hun werk doen. Hiervoor is het noodzakelijk meestal dat de ROV fysiek verbonden is met het schip via een lange kabel. Wetenschappers werken nu aan een tweewegsysteem met lasers waarmee simultaan ultra HD-videobeeld en besturingscommando's door het water kunnen worden verzonden.

Aan dit onderwater draadloze optisch communicatiesysteem (UWOC) wordt gewerkt door wetenschappers van  een universiteit in Saoedi Arabië. Het systeem is inmiddels succesvol getest in een laboratoriumomgeving. Hierbij werden signalen over een afstand van 4,5 meter verzonden en ontvangen door de ROV. De test werd zowel in helder oceaanwater als ziltiger water uit de haven uitgevoerd.

Het ultra HD videosignaal wordt aan boord van de ROV omgezet in extreem snelle pulssignaaltjes die door een groen laserdiode bij 520 nanometer worden verzonden. Dit signaal naar het schip verplaatst zich via het water en wordt ontvangen door een ontvanger met fotodiode die het lasersignaal weer omzet in videobeeld.

De ontvanger maakt gebruik van een 450 nm blauwe laser voor de dataverbinding naar de ROV. In de data die worden teruggestuurd zitten niet alleen de besturingscommando’s van de operator maar ook informatie over de signaalkwaliteit van het ontvangen beeld. Op basis hiervan past de ROV het vermogen en de modulatie van het videosignaal aan zodat de helderheid van het water kan worden gecompenseerd. Is het water behoorlijk helder, dan kunnen er meer videopakketjes met hogere snelheid worden verzonden. In zouter water wordt de videokwaliteit behouden door de transmissiesnelheid te verlagen.