[發(fā)明專利]激光傳輸裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210745759.7
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN114826431B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 杜浩;馮慧
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院
• 主分類號: H04B10/80
• 分類號: H04B10/80;H04B10/60;H04B10/516;H04B10/50;H02J50/30;G02B27/09
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 梁軍麗

本發(fā)明提供一種激光傳輸裝置，涉及無線傳輸技術領域，能夠實現(xiàn)激光同時傳輸能量和信息的效果。該裝置包括發(fā)射端，發(fā)射端包括激光器、分光組件、第一調制解調器以及光束耦合器；分光組件用于對激光器發(fā)射出的激光光束進行分光，得到第一光束和第二光束；第一調制器用于將預設信息加載至第一光束，輸出攜帶預設信息的信息光束；光束耦合器用于將信息光束與第二光束進行耦合，將耦合后的第三光束發(fā)射至接收端；接收端包括光學靶面以及第二調制解調器；第三光束照射在光學靶面上，一部分被光學靶面吸收轉化為電能為接收端供電，另一部分經(jīng)過光學靶面作為輸入光束輸入至第二調制解調器；第二調制解調器，用于從輸入光束中解析出預設信息。

技術領域

本發(fā)明涉及無線傳輸技術領域，尤其涉及一種激光傳輸裝置。

背景技術

無線能量傳輸技術的發(fā)展和進步為各種航空飛行器續(xù)航提供了一種有效的解決方法。遠距離無線能量傳輸可采用兩種方式，一種是微波，另一種是激光。微波可以通過大氣層內的惡劣天氣，但其發(fā)散性強，從而導致接收天線尺寸過大過重。與微波無線能量傳輸相比，激光無線能量傳輸快速、充電方向性好、單色性強，并且能量密度大，可以達到微波的上百倍。因此，通過激光為航空飛行器進行能量傳輸是較佳的選擇。通常采用激光進行能量傳輸?shù)娘w行器上還另外配置有無線通信設備，也就是說，這類飛行器上需要同時配備激光充電設備和無線通信設備，系統(tǒng)比較復雜。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種激光傳輸裝置，能夠實現(xiàn)激光光束同時傳輸能量和信息的效果。

本發(fā)明提供一種激光傳輸裝置，包括：

發(fā)射端，所述發(fā)射端包括激光器、分光組件、第一調制解調器以及光束耦合器；

所述分光組件，用于對所述激光器發(fā)射出的激光光束進行分光，得到第一光束和第二光束；所述第一調制器，用于將預設信息加載至所述第一光束，輸出攜帶預設信息的信息光束；所述光束耦合器，用于將所述信息光束與所述第二光束進行耦合，將耦合后的第三光束發(fā)射至接收端；

所述接收端包括光學靶面以及第二調制解調器；

所述第三光束照射在所述光學靶面上，一部分被所述光學靶面吸收轉化為電能為所述接收端供電，另一部分經(jīng)過所述光學靶面作為輸入光束輸入至所述第二調制解調器；所述第二調制解調器，用于從所述輸入光束中解析出所述預設信息。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述光學靶面包括激光電池和聚焦透鏡；所述激光電池，用于將入射的所述第三光束轉化為電能；所述聚焦透鏡，用于從所述第三光束中聚焦一部分光束，作為輸入光束，輸入至所述第二調制解調器。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述發(fā)射端還包括設置在所述第一光束的出射方向的衰減器，用于對所述第一光束進行衰減，衰減后的第一光束被所述第一調制解調器接收。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述分光組件包括第一分光鏡與第二分光鏡；所述第一分光鏡設置于所述激光器的出射方向，用于將所述激光器發(fā)出的激光光束分為兩路光束，一路光束作為所述第二光束輸入所述光束耦合器，另一路光束經(jīng)過所述第二分光鏡再次被分為兩路光束，一路光束輸入檢測儀器，另一路光束作為所述第一光束輸入所述第一調制解調器。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述激光器發(fā)出的激光光束的波段為770納米至820納米；所述第一分光鏡可將其中770納米至785納米波段的光束分割出來，作為第一光束，其他波段的光束作為第二光束。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述接收端還包括信標光源，用于發(fā)射信標光，所述發(fā)射端通過探測所述信標光確定所述第三光束的發(fā)射位置。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述信標光源還用于發(fā)射所述第二調制解調器解析出的所述預設信息對應的光信號。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述發(fā)射端還包括在所述光束耦合器出射方向設置的準直擴束鏡，用于將所述光束耦合器輸出的第三光束進行準直發(fā)射。