[發(fā)明專利]光子載電能傳輸裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010705404.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN111953420A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張少偉;楊文才;高懷寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所
• 主分類號(hào): H04B10/25
• 分類號(hào): H04B10/25;H04B10/50;H04J14/02;H02J50/30
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

1.一種光子載電能傳輸裝置，其特征在于，所述裝置包括數(shù)據(jù)能源耦合單元、數(shù)據(jù)能源解耦單元和光纖，所述數(shù)據(jù)能源耦合單元與所述數(shù)據(jù)能源解耦單元通過所述光纖連接，所述數(shù)據(jù)能源耦合單元將數(shù)據(jù)和電能以不同波長(zhǎng)的光波信號(hào)耦合后，通過所述光纖傳輸給所述數(shù)據(jù)能源解耦單元，所述數(shù)據(jù)能源解耦單元對(duì)接收的光波信號(hào)解耦后獲得數(shù)據(jù)和電能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和電能的同時(shí)傳輸。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)能源耦合單元包括設(shè)備端接口模塊、第一半導(dǎo)體激光器、泵浦激光器、光波分復(fù)用器，所述數(shù)據(jù)能源解耦單元包括傳感器端接口模塊、第二半導(dǎo)體激光器、光電轉(zhuǎn)換模塊、光波分解復(fù)用器；

所述設(shè)備端接口模塊通過所述第一半導(dǎo)體激光器與所述光波分復(fù)用器連接，所述泵浦激光器與所述光波分復(fù)用器連接，所述光波分復(fù)用器與所述光纖連接；所述傳感器端接口模塊通過所述第二半導(dǎo)體激光器與所述光波分解復(fù)用器連接，所述光電轉(zhuǎn)換模塊與所述光波分解復(fù)用器、所述傳感器端接口模塊連接，所述光波分解復(fù)用器與所述光纖連接。

3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)能源耦合單元和所述數(shù)據(jù)能源解耦單元均包括光學(xué)環(huán)形器、光電二極管濾波器；

所述設(shè)備端接口模塊分別通過所述第一半導(dǎo)體激光器、光電二極管濾波器與光學(xué)環(huán)形器連接，所述光學(xué)環(huán)形器與所述光波分復(fù)用器連接；所述傳感器端接口模塊分別通過所述第二半導(dǎo)體激光器、光電二極管濾波器與光學(xué)環(huán)形器連接，所述光學(xué)環(huán)形器與所述光波分解復(fù)用器連接。

4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體激光器和所述第二半導(dǎo)體激光器均為VCSEL激光器。

5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述設(shè)備端接口模塊包括第一FPGA高頻處理器和第一MCU微控制器，所述傳感器端接口模塊包括第二FPGA高頻處理器和第二MCU微控制器；

所述第一MCU微控制器與所述泵浦激光器、所述第一FPGA高頻處理器連接，所述第一FPGA高頻處理器連接與所述第一半導(dǎo)體激光器連接；所述第二MCU微控制器與所述第二FPGA高頻處理器連接，所述第二FPGA高頻處理器連接與所述第二半導(dǎo)體激光器連接。

6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一FPGA高頻處理器包括第一DIV、第一PLL、第一發(fā)射器、第一接收器，所述第二FPGA高頻處理器包括第二DIV、第二PLL、第二發(fā)射器、第二接收器；

所述第一PLL與所述第一DIV連接，所述第一DIV與所述第一發(fā)射器、所述第一接收器連接，所述第一MCU微控制器與所述第一發(fā)射器、所述第一接收器連接；所述第二PLL與所述第二DIV連接，所述第二DIV與所述第二發(fā)射器、所述第二接收器連接，所述第二MCU微控制器與所述第二發(fā)射器、所述第二接收器連接。

7.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)能源解耦單元還包括功率轉(zhuǎn)換模塊，所述光電轉(zhuǎn)換模塊通過所述功率轉(zhuǎn)換模塊與所述傳感器端接口模塊連接。

8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述功率轉(zhuǎn)換模塊包括DC/DC變換器和儲(chǔ)能器。

9.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括多個(gè)呈分布式的光伏電池。

10.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)能源解耦單元還包括FIFO存儲(chǔ)器。