Overview
An optically powered camera sensor link has been developed at the IPQ in a collaboration with ITIV and Fraunhofer ISE (Institute for Solar Energy Systems). Power and data are transmitted over a 62.5 µm multimode glass fiber. Uncompressed video with 640 × 480 pixels resolution is streamed continuously at 100 Mb/s as soon as the fiber is illuminated with sufficient optical power. No energy has to be stored at the sensor location in batteries with limited capacities and lifetimes. Inexpensive fiber optics and low power state-of-the-art electronics are used to make >100 mW available at sites which have no direct access to an electrical network. There is a complete electrical isolation between the remote camera unit and a base station.
Partners:
July 2007 - May 2009
Optically powered video camera link
An optically powered camera sensor link has been developed at the IHQ in a collaboration with ITIV and Fraunhofer ISE (Institute for Solar Energy Systems). Power and data are transmitted over a 62.5 µm multimode glass fiber. Uncompressed video with 640 × 480 pixels resolution is streamed continuously at 100 Mb/s as soon as the fiber is illuminated with sufficient optical power. No energy has to be stored at the sensor location in batteries with limited capacities and lifetimes. Inexpensive fiber optics and low power state-of-the-art electronics are used to make >100 mW available at sites which have no direct access to an electrical network. There is a complete electrical isolation between the remote camera unit and a base station.
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Partners:
- Institute of Photonics and Quantum Electronics (IPQ)
- Institut für Technik der Informationsverarbeitung (ITIV)
- Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE)
Publications
- 'An Optically Powered Video Camera Link'
Böttger G., Dreschmann M., Klamouris C., Hübner M., Röger M., Bett A. W., Kueng T., Becker J., Freude W., Leuthold J.;
IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 20, pp. 39-41, Jan. 2008 - 'Optically powered fiber networks'
Röger M., Böttger G., Dreschmann M., Klamouris C., Huebner M., Bett A. W., Becker J., Freude W., Leuthold J.;
Opt. Express , Vol. 16, No. 26, pp. 21821-21834, Dec. 2008. Focus Issue on 'Optics for Energy' [invited]
06.11.2007 Forschung aktuell: Saft aus der Glasfaser
Ein Perpetuum Mobile ist auch das nicht, was ein Team um einen Karlsruher Physiker nun verwirklicht hat: eine Filmkamera, die weder Akku noch Batterie braucht und auch kein Stromkabel. Mit winzigen Energiemengen versorgt wird sie lediglich durch ein hauchdünnes und trotzdem sehr zähes Glasfaserkabel.
11.2007 Elektronik: Bildverarbeitung - Mit Licht ferngespeiste Kamera
Eine besonders energiesparende Videokamera macht es möglich, dass sie die für ihren Betrieb erforderliche Energie in Form von Licht per Glasfaser erhält.
06.11.2007 BNN: Haarfeines Stromkabel Eine einzige Glasfaserleitung transportiert Energie und Daten
Auf den ersten Blick sieht das Gerät aus wie eine gewöhnliche Videokamera. Aber dann fällt auf, dass die kleine Box weder Stromkabel noch Akku oder Batterie hat. Das Einzige, was die Kamera mit der Basisstation verbindet, ist ein 200 Meter langes, haarfeines Glasfaserkabel. Es überträgt mehrere Signale gleichzeitig mit verschiedenen Wellenlängen. Eine Wellenlänge dient zur Energieversorgung die andere Wellenlänge transportiert das Bild.
30.10.2007 Radio Regenbogen: Campusradio
Sich selbst mit Strom versorgende Videokamera von Karlsruher Elektrotechnikern als Weltneuheit entwickelt
23.10.2007 Computerwoche.de: Videokamera saugt Strom aus dem Glasfaserkabel
Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben eine Videokamera entwickelt, die nicht mittels Akku oder Stromkabel mit Energie versorgt wird, sondern durch Licht über ein Glasfaserkabel.
23.10.2007 Pressetext Austria: Videokamera bezieht Energie über Glasfaserkabel
Karlsruhe (pte/23.10.2007/10:20) - Forscher am Karlsruher Institut für Technologie http://www.kit.edu haben eine Videokamera entwickelt, die nicht mittels Akku oder Stromkabel mit Energie versorgt wird, sondern durch Licht über ein Glasfaserkabel. Möglich wird dies durch den äußerst effizienten Betrieb der Kamera. Die benötigte Energie wird aus einer speziell entwickelten Photodiode gewonnen, die das Licht in bestimmter Wellenlänge in Strom umwandelt. Über dasselbe optische Kabel, das die Kamera mit der Basisstation verbindet, werden die Videosignale zudem zurück an den Steuerungscomputer gesendet.
20.10.2007 Heise Newsticker: Videokamera mit Stromversorgung per Glasfaser
Forscher der Universität Karlsruhe und des Forschungszentrums Karlsruhe (KIT) haben eine Videokamera entwickelt, die eine so geringe Leistungsaufnahme hat, dass die Stromversorgung über ein Glasfaserkabel läuft, das gleichzeitig den Videostream trägt. Die Kamera der Gruppe um Professor Jürg Leuthold und Professor Jürgen Becker nimmt 640 × 480 Punkte mit 15 Bildern pro Sekunde in Farbe auf und kommt mit 100 Milliwatt aus. Davon benötigt der CMOS-Sensor 40 mW, die Elektronik 40 mW und der Sendelaser 20 mW. Per Glasfaser wird die Kamera von der Basisstation mit 400 mW versorgt, das Kabel kann bis zu 200 Meter lang werden. Die Entwickler sehen das Haupteinsatzgebiet in der Sicherheitstechnik, wo Räume nachträglich mit Überwachungskameras ausgestattet werden müssen und das Verlegen eines "haarfeinen" Glasfaserkabels wesentlich kostengünstiger und weniger störanfällig sei als eine herkömmliche Stromversorgung.
18.10.2007 Pressemitteilung: Nichts als Licht - KIT-Forscher entwickeln optisch betriebenes Kameranetzwerk
Ein Kameranetzwerk, das mit Licht statt Strom arbeitet und mit einem Minimum an Energie auskommt, haben Forscher der Universität Karlsruhe entwickelt. Auf der European Conference on Optical Communications (ECOC) präsentierte die Gruppe um Professor Jürg Leuthold und Professor Jürgen Becker die vor allem für Anwendungen in der Sicherheitstechnik interessante Innovation.