Ультрадлинные спин-фотонные волокна для сенсоров носимой электроники с улучшенной поляризацией

Photon-in-textile предлагает трансформативный потенциал для сенсорики носимой электроники, однако стойкие проблемы с перекрытием сигналов, связью и ухудшением качества в динамичных многопараметрических условиях ограничивают их эффективность. Представлена новая технология сенсоров с улучшенной поляризацией, обеспечиваемая спин-волоконным текстилем, способным эффективно декоррелировать многопараметрические помехи. Разработана стратегия дискретного закрепления спирали, которая автономно внедряет материалы с круговой поляризацией в волокна во время экструдирования, что позволило получить километровые спин-фотонные волокна — свыше 1300 м непрерывной длины. Полученные бисерчатые волокна с сердечником и оболочкой демонстрируют фактор асимметрии люминесценции 0.41. Изготавливаются ткани, сотканные из таких волокон, что обеспечивает динамический и в реальном времени сбор сигналов с помощью разработанного подхода с улучшенной поляризацией, который отличает спиновый свет от окружающих оптических полей и обеспечивает сегментацию сигнала и подавление шума у источника с уменьшением энтропии сигнала на 92.63% в динамических сценариях. Эта система преобразования спин-фотон → цифровой сигнал достигает нормализованного отношения сигнал/шум 1.0 (без шума), что позволяет реализовать многомерное робототехническое управление с 100% точностью сенсоров в условиях помех. Кроме того, показана масштабируемость и совместимость технологии для обработки изображений на основе поляризации, распознавания целей и виртуальной реальности. Работа предлагает инновационное решение для надежного встраиваемого интеллекта в мягкой робототехнике и симбиозе человек–машина.