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GENNAIO-FEBBRAIO 2026 AUTOMAZIONE OGGI 467 | 45 SPECIALE cio è il Near Infrared (NIR): in questa regione che caratterizza la luce, corrispondente all’in- tervallo da 0.8 a 3 micrometri di lunghezza d’onda, specie di gas diverse presentano picchi di assorbimento deboli e ravvicinati, difficili quindi da separare e riconoscere. Mid Infrared (MIR) invece è la seconda modalità, che lavora nell’intervallo ottico da 3 a 11 μm. Qui, al contrario, i gas citati in precedenza presentano bande di assorbimento forti e di- stinte. Questo approccio è quindi ideale per identificare gas specifici in modo preciso. En- trambi questi metodi sono realizzabili utiliz- zando sistemi che comprendono una camera in cui viene fatto passare il gas da analizzare, un emettitore luminoso e un ricevitore che misura la luce, correlando la quantità di luce assorbita a una specifica lunghezza d’onda, alla concentrazione del gas responsabile dell’assorbimento stesso. L’intensità del se- gnale misurato in uscita dal sensore è infatti inversamente proporzionale alla concentra- zione del gas presente, secondo la legge: A=εlc dove A è l’assorbanza, ε è il coefficiente di as- sorbimento del gas specifico, l è il percorso ottico della luce, e c è la concentrazione del gas. La presenza del gas che si vuole misu- rare si riflette quindi in una riduzione della luce trasmessa e, di conseguenza, in una ri- duzione del segnale misurato. Sorgenti e detector MIR Se ci concentriamo sulle tecniche nel medio infrarosso, Hamamatsu Photonics offre en- trambe le componenti chiave per realizzare questi sistemi: i LED MIR e i fotodiodi di un semiconduttore composito di indio, arsenico e antimonio, in breve InAsSb. Questi pro- dotti sono infatti capaci di garantire misu- razioni stabili e selettive e, non contenendo elementi tossici come piombo, mercurio o cadmio, sono conformi alle normative euro- pee sulla restrizione di sostanze pericolose (RoHS). Per applicazioni in cui è necessario raggiungere selettività estreme con riso- luzioni dell’ordine delle parti per miliardo, Hamamatsu Photonics offre anche laser a cascata quantica (QCL), che rappresentano una valida alternativa ai LED, grazie alle loro elevate prestazioni. I QCL sono tuttavia più costosi e complessi da implementare ed utilizzare rispetto ai più semplici LED, i quali continuano a rappresentare una soluzione più accessibile e versatile per le applicazioni che non richiedono prestazioni estreme. DAS: ascoltare la città attraverso le fibre ottiche Se il rilevamento multi-gas ‘vede’ la qualità dell’aria, il DAS ‘ascolta’ la città. Questa tec- nologia trasforma le fibre ottiche in sensori acustici distribuiti, capaci di rilevare vibra- zioni e suoni lungo decine di chilometri di infrastrutture. Il principio è semplice: un laser ultra-stabile invia segnali luminosi lungo una fibra ottica. Le vibrazioni generate da qual- siasi tipo di sorgente esterna, come veicoli o pedoni in movimento, si propagano lungo la fibra e interferiscono con il segnale luminoso. L’analisi della luce retro-diffusa rivela quindi le variazioni rispetto al segnale in ingresso e, at- traverso un sistema di analisi automatica, si ri- cavano poi importanti informazioni in tempo reale sullo stato della città. DAS permette infatti di monitorare il traffico riconoscendo il tipo dei diversi veicoli in transito, la loro ve- locità e direzione e anche la quantità di pe- doni presenti sulle strade. È inoltre in grado di rilevare incidenti, individuare attività criminali e persino controllare lo stato delle infrastrut- ture come, per esempio, il deterioramento di ponti, condotti e strade. Un vantaggio ulte- riore di questa tecnologia è che è possibile utilizzare la rete in fibra ottica già esistente e utilizzata per le telecomunicazioni, rendendo l’implementazione rapida e a basso costo e coprendo aree geografiche molto estese. Laser Koheras Per ottenere misure valide è però necessario l’utilizzo di una sorgente laser con presta- zioni molto elevate. La qualità del segnale è infatti una caratteristica necessaria al fine di ricavare dati leggibili, dai quali è poi possibile estrarre informazioni utili sullo stato della città. È quindi importante utilizzare un laser con alte caratteristiche di coerenza luminosa su lunghe distanze e con un basso rumore di fase. I laser Koheras di NKT Photonics, ad esempio, sono ideali per sistemi DAS ad alta precisione e, grazie alla loro documentata af- fidabilità, permettono la creazione di sistemi attivi 24 ore su 24 e per periodi temporali molto lunghi. Questi laser sono infatti già impiegati non solo in contesti cittadini, ma anche più estremi come, per esempio, piat- taforme petrolifere offshore. Conclusioni Le smart city richiedono tecnologie che vanno oltre la semplice raccolta dati: servono sistemi intelligenti, scalabili e affidabili. Il rilevamento multi-gas e il DAS rappresentano due pilastri di questa trasformazione, offrendo strumenti concreti per affrontare sfide ambientali e di si- curezza. Investire in queste soluzioni significa costruire città più resilienti, sostenibili e orien- tate al benessere dei cittadini. Il futuro è già qui: reti di sensori connessi, algoritmi avanzati e infrastrutture intelligenti stanno infatti già ridisegnando il modo in cui viviamo e intera- giamo con l’ambiente urbano. Hamamatsu Photonics www.hamamatsu.com Quantum Cascade Lasers LED MIR, a sinistra e fotodiodi InAsSb, a destra, di Hamamatsu Photonics