Multiwavelength Characterization of Optical Wireless Communication in Complex Water-Filled Pipe Environment
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents an in-depth investigation of optical wireless communication through water-filled PVC pipelines using high-brightness light-emitting diodes (HB-LEDs) operating at visible wavelengths: 475 nm (blue), 528 nm (green), 583 nm (yellow), and 625 nm (red). Simulations were conducted in Ansys Zemax OpticStudio using ray-tracing techniques and Bidirectional Scattering Distribution Function (BSDF) models to evaluate the effects of surface roughness, interface reflection, and wavelength-dependent absorption. A custom experimental setup was developed using a 375 mm long, 50 mm diameter PVC pipe and a Thorlabs S121C photodiode sensor to validate the simulation. Optical power was measured under five water fill conditions (0%, 25%, 50%, 75%, and 100%). Results show that the greatest transmission loss occurs at the 50% water level, where multiphase scattering dominates, with experimental power decreasing to −11.82 dBm at 583 nm (yellow). Full immersion improves transmission, with recovered power levels up to −2.3 dBm at 475 nm (blue). Absorption coefficients were calculated using the Beer–Lambert Law, with peak values exceeding 0.09 cm⁻¹ at 50% fill. Simulation results aligned with experimental measurements within 1–2 dB, validating the model’s reliability. These findings support the development of adaptive gain control strategies and wavelength-optimized optical links for autonomous robotic inspection in submerged or semi-submerged pipeline environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».