Polarization Sensing In an Urban Environment - Exploring The Sensing Potential of Telecom infrastructure

Abstract

Optiske fibernettverk har blitt hovedtransportmiddelet for informasjon i den moderne verden. Etterhvert som det globale fibernettverket vokser, åpner det seg muligheter for nye komplementære anvendelser i tillegg til de primære dataoverføring funksjonene til nettverket. I denne oppgaven har vi analysert polarisasjonsdata fra et fiberoptisk telekommunikasjonssystem for å bruke fiberen i nettet som en distribuert sensor uten å påvirke datatrafikken. Vi har anvendt spectrogrammer og andre tid-frekvens-analysemetoder på data fra et instrument montert på et nettverk i Sarpsborg. Med bruk av disse dataene klarte vi å måle strømmen i kabelen fiberen var viklet rundt. Vi anvendte og sensoren for å overvåke trafikk. Veitrafikk ble overvåket med begrenset suksess, mens togtrafikk viste stort potensial. Vi var og i stand til å bruke 50 Hz signalet som en bærebølge i begrenset grad. Med videre arbeid ser vi for oss at dette systemet kan kunne brukes til å mer konklusivt detektere forskjellig trafikk og annen aktivitet rundt fiberen.

Optical fiber networks have become the primary information carrier in the global world. As the global network of fiber optic cables burgeons, it opens up possibilities for new complimentary applications of the fiber network, in addition to their primary data transfer functions. In this work we analyse the polarization of the light in a fiber optic telecommunications system, to use the fiber as a distributed sensor without disrupting the data flow. We utilized spectrographic techniques on data from an instrument deployed on a telecom system in Sarpsborg. We have been able to detect current surges in the power grid. The technique was also applied for traffic monitoring. Road traffic was monitored with limited results. Monitoring train traffic showed significant potential. We were also able to utilize the 50 Hz signal as a carrier signal to a limited degree. With further work we expect to be able to positively detect road traffic and other more specific activities near the fiber.