CN103199927A - 光纤能量和数据并行传输方法及装置 - Google Patents

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王其军
孔祥伟
林元华
赵彬凌
朱红钧
陈乔
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Abstract

本发明提供了一种光纤能量和数据并行传输方法及装置，主机端功率激光器发出的高能激光和光纤数据收发器发出由数据调制后的激光经光纤接口耦合至能量光纤中，能量光纤将光能和数据传输到从机端，从机端发散透镜将光纤接口输出的高能激光光斑发散为平行光照射在光电池上产生电能，产生的电能储存到蓄电池中供低功耗用电器使用，同时数据收发器接收经能量光纤传输过来的激光调制信号，从而完成能量和数据并行传输。本发明具有抗干扰性能好、体积小和防爆性强的优势，可广泛应用于低能耗、数据传输量小、防爆要求高的工业或油气田环境。

Description

光纤能量和数据并行传输方法及装置
技术领域
本发明涉及一种通过同一条光缆完成能量和数据并行传输的方法和装置，特别指的是光纤能量和数据并行传输方法及装置，属于有线通信领域。
背景技术
光纤传输中，由于不同光纤间形成迭级效应，光脉冲趋近于沿线路传输数据而非能量光纤线路，根据全反射原理，光几乎不从光纤内溢出，使得光纤具有安全性能高、重量轻、体积小、衰减小、频带宽、低损耗、抗干扰性强、高容量、保密性好等优点，已成为当今主要的有线通信方式之一。现有的光纤传输方法和装置只能完成单一的数据或能量传输。
发明内容
本发明提出一种光纤能量和数据并行传输方法及装置，完成数据和能量在同一条能量光纤中并行传输。
本发明的技术方案如下：光纤能量和数据并行传输方法，其特征在于，通过同一条光缆完成激光能量和数据传输。传输能量的方法是：主机端功率激光器发出的高能激光经光纤接口耦合至能量光纤中，能量光纤将光能传输到从机端，从机端发散透镜将光纤接口输出的高能激光光斑发散为平行光照射在光电池上产生电能，产生的电能储存到蓄电池中供低功耗用电器使用，从而完成能量传输。传输数据的方法是：数据发送端光纤数据收发器发出由数据调制后的激光信号经光纤接口耦合至能量光纤中进行传输，在数据接收端光纤数据收发器接收经能量光纤传输过来的激光调制信号，从而完成数据传输，以达到能量和数据并行传输的目的。
实现光纤能量和数据并行传输的装置，主要包括功率激光器、光纤数据收发器、光纤接口、能量光纤、发散透镜、光电池和蓄电池，其特征在于，所述的光纤接口与能量光纤连接。功率激光器所发出的功率激光可通过输入端光纤接口进入能量光纤中传输；输出端光纤接口将能量光纤中传输过来的激光光斑打到发散透镜上，发散透镜发散后的平行光照射在光电池上，光电池的电源输出连接蓄电池的电源输入。
本发明的优点在于：
（1）抗干扰性能好：利用光纤数据传输优势，避免数据传输过程受到外界电磁波干扰； 
（2）体积小：通过同一条能量光纤完成能量和数据传输，缩小传输介质体积，更有利于施工和运输；
（3）防爆性强：光纤为非金属材质，不导电，因而具有很强的防雷和防爆优势。
附图说明
图1为光纤能量和数据并行传输方法及装置示意图。
图中：1.功率激光器，2.光纤数据收发器，3.光纤接口，4.能量光纤，5.发散透镜，6.光电池，7.蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
本发明所涉及的光纤能量和数据并行传输方法，其特征在于，通过同一条光缆完成激光能量和数据传输。传输能量的方法是：主机端功率激光器1发出的高能激光经光纤接口3耦合至能量光纤4中，能量光纤4将光能传输到从机端，从机端发散透镜5将光纤接口3输出的高能激光光斑发散为平行光照射在光电池6上产生电能，产生的电能储存到蓄电池7中供低功耗用电器使用，从而完成能量传输。传输数据的方法是：数据发送端光纤数据收发器2发出由数据调制后的激光信号经光纤接口3耦合至能量光纤4中进行传输，在数据接收端光纤数据收发器2接收经能量光纤4传输过来的激光调制信号，从而完成数据传输，以达到能量和数据并行传输的目的。
实现光纤能量和数据并行传输方法的装置，主要包括功率激光器1、光纤数据收发器2、光纤接口3、能量光纤4、发散透镜5、光电池6和蓄电池7，其特征在于，所述的光纤接口3与能量光纤4连接。功率激光器1所发出的功率激光可通过输入端光纤接口3进入能量光纤4中传输；输出端光纤接口3将能量光纤4中传输过来的激光光斑打到发散透镜5上，发散透镜5发散后的平行光照射在光电池6上，光电池6的电源输出连接蓄电池7的电源输入。
本发明所提供的光纤能量和数据并行传输方法和装置可广泛应用于低能耗、数据传输量小、防爆要求高的工业或油气田环境。

Claims (2)

1.一种光纤能量和数据并行传输方法，其特征在于，通过同一条光缆完成激光能量和数据传输；传输能量的方法是：主机端功率激光器（1）发出的高能激光经光纤接口（3）耦合至能量光纤（4）中，能量光纤（4）将光能传输到从机端，从机端发散透镜（5）将光纤接口（3）输出的高能激光光斑发散为平行光照射在光电池（6）上产生电能，产生的电能储存到蓄电池（7）中供低功耗用电器使用，从而完成能量传输；传输数据的方法是：数据发送端光纤数据收发器（2）发出由数据调制后的激光信号经光纤接口（3）耦合至能量光纤（4）中进行传输，在数据接收端光纤数据收发器（2）接收经能量光纤（4）传输过来的激光调制信号，从而完成数据传输，以达到能量和数据并行传输的目的。
2.利用如权利要求书1所述的方法实现光纤能量和数据并行传输的装置，主要包括功率激光器（1）、光纤数据收发器（2）、光纤接口（3）、能量光纤（4）、发散透镜（5）、光电池（6）和蓄电池（7），其特征在于，所述的光纤接口（3）与能量光纤（4）连接；功率激光器（1）所发出的功率激光可通过输入端光纤接口（3）进入能量光纤（4）中传输；输出端光纤接口（3）将能量光纤（4）中传输过来的激光光斑打到发散透镜（5）上，发散透镜（5）发散后的平行光照射在光电池（6）上，光电池（6）的电源输出连接蓄电池（7）的电源输入。
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