CN103270394A - 具有多种光功率形式的光功率传输系统和方法 - Google Patents

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CN103270394A CN2011800226479A CN201180022647A CN103270394A CN 103270394 A CN103270394 A CN 103270394A CN 2011800226479 A CN2011800226479 A CN 2011800226479A CN 201180022647 A CN201180022647 A CN 201180022647A CN 103270394 A CN103270394 A CN 103270394A
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阿里斯代尔·K·陈
罗德里克·A·海德
穆里尔·Y·伊什克瓦
乔丁·T·卡勒
小洛厄尔·L·伍德
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Abstract

一种用于经由光导管输送光功率的系统，包括经由一个光导管输送多于一个光功率形式。

Description

具有多种光功率形式的光功率传输系统和方法
发明人：
阿利斯泰尔·K·陈
R·A·海德
M·Y·伊施卡瓦
乔丁·T·卡勒
小罗韦尔·L·伍德
相关申请的交叉引用
本申请涉及以下列出的一份或多份申请（“相关申请”）并要求来自这份或这些申请的最早的一个或多个可供使用的有效申请日的权益（例如，要求除临时专利申请之外的最早可供使用的优先权日，或要求在35USC§119（e）下针对临时专利申请的、针对这份或这些相关申请的任何的与所有的母申请、祖母申请、曾祖母申请等等的权益）。
相关申请：
出于美国专利局法令之外的要求的目的，本申请构成以下有待指定申请号的美国专利申请的一份部分继续申请，该美国专利申请是于2010年5月11日提交，提名阿利斯泰尔·K·陈、R·A·海德、M·Y·伊施卡瓦、乔丁·T·卡勒以及小罗韦尔·L·伍德作为发明人，标题为“具有同传播的控制信号的光功率传输系统及方法（OPTICALPOWER TRANSMISSION SYSTEM AND METHOD  HAVINGCO-PROPAGATING CONTROL SIGNAL）”，该申请当前是共同未决的、或是其当前共同未决的申请有权享有该申请日的权益的一份申请。
出于美国专利局法令之外的要求的目的，本申请构成以下有待指定申请号的美国专利申请的一份部分继续申请，该美国专利申请是于2010年5月11日提交，提名阿利斯泰尔·K·陈、R·A·海德、M·Y·伊施卡瓦、乔丁·T·卡勒以及小罗韦尔·L·伍德作为发明人，标题为“具有反传播的控制信号的光功率传输系统及方法（OPTICALPOWER TRANSMISSION SYSTEM AND METHOD HAVINGCOUNTER-PROPAGATING CONTROL SIGNAL）”，该申请当前是共同未决的、或是其当前共同未决的申请有权享有该申请日的权益的一份申请。
出于美国专利局法令之外的要求的目的，本申请构成以下有待指定申请号的美国专利申请的一份部分继续申请，该美国专利申请是于2010年5月11日提交，提名阿利斯泰尔·K·陈、R·A·海德、M·Y·伊施卡瓦、乔丁·T·卡勒以及小罗韦尔·L·伍德作为发明人，标题为“具有多种光功率形式的采用部分自由空间传输的光功率传输系统及方法（OPTICAL POWER TRANSMISSION SYSTEM ANDMETHOD HAVING MULTIPLE OPTICAL POWER FORMS WITHPARTIAL FREE-SPACE TRANSMISSION）”，该申请当前是共同未决的、或是其当前共同未决的申请有权享有该申请日的权益的一份申请。
出于美国专利局法令之外的要求的目的，本申请构成以下有待指定申请号的美国专利申请的一份部分继续申请，该美国专利申请是于2010年5月11日提交，提名阿利斯泰尔·K·陈、R·A·海德、M·Y·伊施卡瓦、乔丁·T·卡勒以及小罗韦尔·L·伍德作为发明人，标题为“光功率源调制系统（OPTICAL POWER SOURCEMODULATION SYSTEM）”，该申请当前是共同未决的、或是其当前共同未决的申请有权享有该申请日的权益的一份申请。
出于美国专利局法令之外的要求的目的，本申请构成以下有待指定申请号的美国专利申请的一份部分继续申请，该美国专利申请是于2010年5月11日提交，提名阿利斯泰尔·K·陈、R·A·海德、M·Y·伊施卡瓦、乔丁·T·卡勒以及小罗韦尔·L·伍德作为发明人，标题为“光功率源调制系统（OPTICAL POWER SOURCEMODULATION SYSTEM）”，该申请当前是共同未决的、或是其当前共同未决的申请有权享有该申请日的权益的一份申请。
出于美国专利局法令之外的要求的目的，本申请构成以下有待指定申请号的美国专利申请的一份部分继续申请，该美国专利申请是于2010年5月11日提交，提名阿利斯泰尔·K·陈、R·A·海德、M·Y·伊施卡瓦、乔丁·T·卡勒以及小罗韦尔·L·伍德作为发明人，标题为“光功率分配装置及方法（OPTICAL POWER DISTRIBUTIONDEVICE AND METHOD）”，该申请当前是共同未决的、或是其当前共同未决的申请有权享有该申请日的权益的一份申请。
出于美国专利局法令之外的要求的目的，本申请构成以下有待指定申请号的美国专利申请的一份部分继续申请，该美国专利申请是于2010年5月11日提交，提名阿利斯泰尔·K·陈、R·A·海德、M·Y·伊施卡瓦、乔丁·T·卡勒以及小罗韦尔·L·伍德作为发明人，标题为“光功率传输系统及方法（OPTICAL POWER TRANSMISSIONSYSTEMS AND METHODS）”，该申请当前是共同未决的、或是其当前共同未决的申请有权享有该申请日的权益的一份申请。
出于美国专利局法令之外的要求的目的，本申请构成以下有待指定申请号的美国专利申请的一份部分继续申请，该美国专利申请是于2010年5月11日提交，提名阿利斯泰尔·K·陈、R·A·海德、M·Y·伊施卡瓦、乔丁·T·卡勒以及小罗韦尔·L·伍德作为发明人，标题为“光功率传输系统及方法（OPTICAL POWER TRANSMISSIONSYSTEMS AND METHODS）”，该申请当前是共同未决的、或是其当前共同未决的申请有权享有该申请日的权益的一份申请。
美国专利局（USPTO）已发布了一份通知，其效果是USPTO的计算机程序要求专利申请人要引用序列号并指明一份申请是否是一份继续申请或一份部分继续申请。2003年3月18日的USPTO官方报纸中的斯蒂芬·G·库宁（Stephen G.Kunin）的在先提交申请的权益（Benefit ofPrior-Filed Application），见于http://www.uspto.gov/web/offices/com/sol/og/ 2003/week11/patbene.htm。本申请人实体（以下称为“申请人”）已在上文中提供了对于这件或这些申请的具体引用，并按照法律的要求对这件或这些申请提出了优先权的要求。申请人理解法律在其具体提及的语言中是明确的、并且在要求对美国专利申请的优先权时不强求有序列号或任何特征区分，如“继续申请”或“部分继续申请”。尽管上述情况，申请人理解美国专利商标局的计算机程序具有某些数据输入要求，并因此申请人将本申请指定为如以上所列举的其母申请的一份部分继续申请、但明确指出此类指定不得以任意方式解释成关于本申请是否含有除其一个或多个母申请的内容之外的任何新内容的任何类型的评述和/或承认。
相关申请以及相关申请的任意一者与所有母申请、祖母申请、曾祖母申请等的全部主题通过引用结合在此，从而使得这样的主题不与本申请不一致。
发明背景
本说明书在此总体上涉及光功率系统的领域。进一步地，本说明书总体上涉及光功率系统的领域，以及和用于输送光功率经由一段距离到多个设备的光功率系统有关的进步。
常规地，具有经光纤或其他光导管输送多种形式的光功率以便为设备供电的需要。具有改进这样的方法，并以不同的形式、以不同的模式并向不同的接收器和/或不同的设备或输出节点提供光功率的定制和控制的需要。
发明概述
在一个方面中，一种提供功率到负载的方法包括生成至少一个第一光功率形式和一个第二光功率形式。进一步地，该方法包括通过一个光导管传输至少该第一已调制光功率形式和该第二光功率形式。该方法进一步包括使用一个第一光耦合器将该第一光功率形式和该第二光功率形式组合。进一步地，该方法包括至少由一个第一光耗散器接收该第一光功率形式，并由一个第二光耗散器接收该第二光功率形式。更进一步地，该方法包括将第一光功率形式转换成具有一个第一功率形式的一个第一功率输出和具有一个第二功率形式的一个第二功率输出。
除前述内容之外，在形成本披露的一部分的权利要求、附图和文本中描述了其他方法方面。
在一个或多个不同的方面中，相关系统包括但不限于用于实现在此提到的方法方面的电路和/或编程；该电路和/或编程可以实质上是被配置成根据系统设计师的设计选择实现在此提到的方法方面的硬件、软件和/或固件的任意组合。也可以根据系统设计师的设计选择采用各种结构元素。
在一个方面中，一种用于光功率系统的系统包括提供至少两个不同的光功率形式的至少一个光功率源。该系统还包括一个第一光耦合器，该第一光耦合器被配置成提供该第一光功率形式和该第二光功率形式到该第一光耦合器的共同输出端。该系统进一步包括一个第二光耦合器，该第二光耦合器被配置成通过一个共同输入端接收该第一和第二光功率形式，并将该第一光功率形式和第二光功率形式在该第二光耦合器的一个第一输出端和一个第二输出端之间分路。更进一步地，该系统包括连接到该第一光耦合器的该输出端和该第二光耦合器的该输入端的一个光导管。更进一步地，该系统包括连接到该第二光耦合器的该第一输出端，并被配置成将至少该第一光功率形式转换成至少一个第一输出功率形式。更进一步地，该系统包括一个第二光耗散器，该第二光耗散器连接到该第二光耦合器的该第二输出端，并被配置成将至少该第二光功率形式转换成至少一个第二输出功率形式。
在另一方面中，一种功率传输系统包括用于生成至少一个第一光功率形式和一个第二光功率形式的一个装置。该系统还包括用于通过一个单独光导管传输至少该第一光功率形式和该第二光功率形式的一个装置。进一步地，该系统包括用于将该第一光功率形式和该第二光功率形式组合的一个装置。该系统进一步包括用于至少由一个第一光耗散器接收该第一光功率形式并由一个第二光耗散器接收该第二光功率形式的一个装置。更进一步地，该系统包括用于将该第一光功率形式转换成具有一个第一功率形式的一个第一功率输出和具有一个第二功率形式的一个第二功率输出的一个装置。
除前述内容之外，在形成本披露的一部分的权利要求、附图和文本中描述了其他系统方面。
除前述内容之外，在本披露的教导例如文本（例如，权利要求和/或详细说明）和/或附图中陈述并描述了各种其他方法和/或系统和/或程序产品方面。
前述内容是概述并因此必然含有详情的简化、一般化和省略；所以，本领域的普通技术人员将认识到该概述仅是展示性的，并且不旨在以任意方式限制。在此所描述的设备和/或过程和/或其他主题的其他方面、特征和优点将在这里陈述的教导中变得明显。
附图简要说明
前述内容概述仅仅是说明性的，并且并不旨在以任意方式作为限制。除了上文描述的说明性方面、实施方案以及特征之外，通过参考图示以及以下详细描述将明了另外的方面、实施方案以及特征，其中：
图1是在光导管上使用多种光功率形式的光功率传输系统的示例性图。
图2是在光导管上具有同传播控制信号的光功率传输系统的示例性图。
图3是在光导管上具有反传播控制信号的光功率传输系统的示例性图。
图4是具有多种光功率形式并使用部分自由空间传输的光功率传输系统的示例性图。
图5是光功率分配系统的示例性图。
图6是光功率传输系统的示例性图，该光功率传输系统具有直接耦合到其上的光功率驱动设备。
图7是利用控制电路的光功率传输系统的示例性图。
图8是机载光功率传输系统的示例性图。
图9是用于长距离输送功率的光功率传输的示例性图。
图10是被配置成在建筑物中使用的光功率分配系统的示例性图。
图11是利用功率封包法的光功率传输系统的示例性图。
图12是利用多个光功率分路器和光功率接收器或负载的光功率传输系统的示例性图。
图13是用于产生交流功率输出的光功率传输系统的示例性图。
图14是用来驱动扬声器的光功率传输系统的示例性图。
图15是光功率传输网络的示例性图。
图16是用于经由分配网络输送光功率的光功率传输系统的示例性过程图。
详细说明
在以下详细描述中参考附图，附图形成本文的一部分。在图中，相似的符号通常区分相似的部件，除非上下文另外规定。在详细说明、附图以及权利要求书中所描述的展示性实施方案不旨在进行限制。在不背离这里呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施方案，并且可以做出其他改变。本领域的普通技术人员将认识到本领域现有技术水平已进展到系统的方面的硬件和软件实现方式区别很小的程度；硬件或软件的使用一般（但并非总是，因为在某些环境下硬件和软件之间的选择会变得非常重要）是表示成本vs.效率折衷的设计选择。本领域的普通技术人员将认识到具有在此所描述的过程和/或系统和/或其他技术可以通过其实现（例如，硬件、软件和/或固件）的各种交通工具，而且优选交通工具将随着其中部署该过程和/或系统和/或其他技术的环境变化。例如，如果实施者确定速度和准确度是最重要的，则该实施者可以选择主要是硬件和/或固件的交通工具；替代地，如果灵活性是最重要的，则该实施者可以选择主要是软件的实现方式；或，再一次替代地，该实施者可以选择硬件、软件和/或固件的一些组合。因此，具有在此所描述的过程和/或系统和/或其他技术可以通过其实现（例如，硬件、软件和/或固件）的若干可能交通工具，因为所利用的任意交通工具都是交通工具将部署在其中的环境和实施者的具体考虑（例如，速度、灵活性或可预测性）的选择，任意一者都是可以改变的，所以这些交通工具都不固有地优于其他交通工具。本领域的普通技术人员将认识到实现方式的光学方面将典型地采用光学定向的硬件、软件和/或固件。
用于光功率的导管可以为光电转换配置并在电负载处使用。这可以包括从使用点接收并解释反馈，以便选择性地改变光功率信号的特征或命令将光功率输送到一个具体的的设备。光纤或功能性等效物（例如，光子晶体光纤）可以用于从光功率源、分配或调度点传递光功率到至少一个位置，在该至少一个位置处光功率转换成电功率并然后在没有显著延迟的情况下使用（例如，用零/最小能量存储或缓冲使用），以便向至少一个电负载供能，即用于除发信号/数据传输之外的目的。这样的光功率系统可以用于在两个或更多个频率供应光功率，或在多址接入形式中使用。通过控制光功率束，不同极性、相位等的光功率可以提供到电气复杂的（例如，AC或多相的或除了纯电阻之外的）负载，或可以由光功率信号直接调制的负载，或可能要求特定功率水平或特定功率信号特征的负载。
在先进光功率系统的一个实例中，可能希望经效率最优化装置例如光电转换器将光功率转换成电功率。还可能希望分离不同频率或脉冲位置的光功率以便服务于复杂负载的不同部件。进一步地，可能希望提供电功率的电气开关装置处理，以便为至少一个复杂负载将该电功率调节或适配为功率信号。
还可能希望在相同或不同的（光学的或其他的）导管上包括关于可能希望或需要的光功率水平（或频率、相位等）的信息的（准）实时反馈。可以应用这样的信息，从而使得是在远离一个或多个负载点的一个或多个位置的到光导管的输入的光功率等对应于在这个或这些负载点希望的立即需要的或预测或预期在一些未来时间需要的光功率，例如为负载跟踪或负载控制目的所需要。
进一步地，可以用任意所希望的频率或波形调制所输送的光功率，从而使得接收器直接输出具有对应频率和波形的电功率，例如音频、RF或微波功率，或从而使得接收器输出容易转换成所希望的波形的电功率，例如可以由低通滤波转换成音-频功率的变化振幅、宽度或间隔的脉冲。同样，在示例性实现方式中，所输送的功率可以转换成输出功率的非电气形式，包括在一个或多个特征中不同于所输送的功率的光功率、机械功率或热功率。更进一步地，所输送的光功率可以由有源或无源光学设备，例如荧光剂、光泵激光介质或光参量振荡器（OPO）直接转换成其他形式的光功率。
根据另一示例性实施方案，可能希望从源端经一条光纤（还包括但不限于光子晶体光纤、多孔光纤、或承载导管的其他类型光纤、或其他类型光功率传输结构）传输两种或更多种形式的光功率到接收器端。在接收器端，可能希望将不同的光形式转换成不同的电功率信号。光功率的形式可以在模式结构、波长、偏振、相位、光带宽等上不同。
在另一示例性实施方案中，可能希望从源端经光纤传输光功率到接收器端，并同时从源端同传输一个或多个光控制信号到接收器端。这些控制信号可以在以下参数的至少一个上不同于该功率传输：模式结构、波长、偏振、相位、光带宽等。在接收器端，该控制信号可以用来控制将光功率信号转换成两个或更多个不同的电功率信号。
在更另一示例性实施方案中，可能希望从源端经光纤传输光功率到接收器端，并同时从接收器端同传输一个或多个光控制信号到源端。这些控制信号的光学载波可以仅在传播方向和功率水平上不同于该光功率传输，或可以在以下内容中的一个或多个上不同：波长、模式结构、偏振、光带宽等。该控制信号可以携带关于在接收器端所希望的光或电功率的类型和量的信息，或可以在接收器端感测或以其他方式确定的其他信息。该控制信号还可以携带关于在接收器端所接收的光或电功率的类型和量的信息。该控制信号可以在源端用来控制所传输的光功率的一个或多个参数：振幅、振幅-时间特征曲线、模式结构、波长、偏振、相位、光带宽等。不同颜色（波长）的偏振、模式结构等可以用来同时传输多个控制信号。可以使用本领域的普通技术人员已知的许多调制形式中的任意一者来传输控制信号。
现在参见图1，描绘了示例性光功率传输系统100。光功率传输系统100包括但不限于提供第一光功率形式的第一光功率源120和提供第二光功率形式的第二光功率源140。第一光耦合器130被配置成提供该第一光功率形式和该第二光功率形式到第一光耦合器130的共同输出端135。第二光耦合器180可以被配置成通过共同输入端185接收第一和第二光功率形式，并将该第一光功率形式和第二光功率形式在第二光耦合器180的第一输出端186和第二输出端187之间分路。光导管150可以将第一光耦合器130的输出端135和185连接到第二光耦合器180。第一光接收器170可以连接到第二光耦合器180的第一输出端186，并可以被配置成将至少第一光功率形式转换成至少一个第一输出功率形式。第二光接收器190可以连接到第二光耦合器180的第二输出端187，并可以被配置成将至少第二光功率形式转换成至少一个第二输出功率形式。
在具体实施方案中，可能希望具有在特征上不同的第一光功率形式和第二光功率形式，这可以包括但不限于在模式结构、波长、偏振、光带宽等中的至少一个上不同。所示出并描述的光功率系统可以包括光功率源，该光功率源可以包括电供能光源、激光器、半导体激光器、纤维激光器、固态激光器等中的至少一个。在一个方面中，光功率源可以包括响应于控制信号而控制光功率输出的控制元件。在另一方面中，光接收器可以被配置成将光功率形式中的一个或多个转换成具有至少一个第一电功率形式的电功率。在更另一方面中，光功率接收器中的一个或多个包括被配置成控制光功率转换器的操作的控制电路。光耦合器可以具有各种形式，并可以被配置成波分复用器（WDM）、偏振合束器或模式合束器中的至少一个。
当多种光功率形式经由相同光传输线或光纤使用并传输时，第一输出功率形式和第二输出功率形式可以在频率、极性、相位等中的任意一个上不同。光导管或光功率载体可以包括各种结构中的任意一者，该各种结构包括但不限于光纤、光子晶体光纤、多孔纤维等。光导管进一步地根据应用和具体的设计规范可以是单模纤维、多模纤维、过模纤维、偏振保持纤维等。
在具体实施方案中，可能希望通过以组合方式使用第一输出功率形式和第二输出功率形式来利用所接收的光功率形式中的差异，以便产生交流电功率形式的至少两个分量。在一个方面中，第一光功率形式和第二光功率形式可以在偏振上不同，并且至少第一输出功率形式和第二输出功率形式可以组合以便产生多相交流电功率形式的至少两个分量。
在一个示例性实施方案中，可能希望基于光导管的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征。例如，可以基于光导管的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征，其中可以通过波长、功率或偏振中的至少一个调整这些光功率源。同样，光导管的至少一个特征可以包括传输效率或最大功率处理容量中的至少一个。进一步地，可能希望光功率源可以在其上调整的特征是基于接收至少一部分功率的负载的特征或所感测的状况。根据一个这样的示例性实施方案，传输效率和/或最大功率处理可以作为波长的函数或替代地作为偏振的函数被监控。所以，可以因此调整光功率源波长或偏振，以便实现所希望的结果。
系统例如在图1中所描绘的系统可以是使用一个或多个方法可操作的。例如，向连接到光功率系统的负载提供功率的方法包括生成至少第一光功率形式和第二光功率形式。这些光功率形式可以具有如以上所定义的不同特征。进一步地，方法可以包括通过光导管传输至少第一光功率形式和第二光功率形式。如以上所描述，导管可以是各种光功率传输结构中的任意一种。在光功率传输结构的相对末端上，一个或多个接收器或光耗散器可以被配置以便至少由第一光接收器接收第一光功率形式，并由第二光接收器或耗散器接收第二光功率形式。接收器或耗散器可以包括但不限于包括一个或多个光电转换器阵列。这样的转换器可以被配置为将第一光功率形式转换成具有第一功率形式的第一功率输出和具有第二功率形式的第二功率输出。
现在参见图2，光功率系统200包括提供具有第一光功率形式的光功率的第一光功率源240。第一光信息信号源220提供具有第一光控制形式的第一光控制信号。第一光功率形式可以不同于第一光控制形式，并因此在接收器端上简单区别。第一光耦合器230可以被配置成提供第一光功率形式和第一光控制形式到第一光耦合器的共同输出端。第二光耦合器280可以被配置成通过共同输入端285接收第一光功率形式和第一光控制信号。第一光功率形式和第一光控制信号可以在第二光耦合器的第一输出端286和第二输出端287之间分路。光导管250连接到第一光耦合器230和第二光耦合器280，并被配置成在其间传输至少第一光功率信号和第一光控制信号。通过可以是光电转换器等的第一光功率接收器270接收光耦合器280的光功率的一部分。通过光耦合器280的光功率的第二部分由光接收器290接收。可以由控制信号接收器298基于第一光控制信号控制光功率耦合器280。在一个示例性实施方案中，控制信号源296可以提供控制信号到光耦合器230。这样的控制信号可以是可以为控制光耦合器280等经由导管250输送的光控制信号。
在一个方面中，第一光功率形式和第一光控制形式在包括但不限于在模式结构、波长、偏振、光带宽等的各种方式中的任意一者上不同。在另一方面中，第一光功率源可以包括被配置成响应于第一控制信号控制光功率输出的控制元件。在另一方面中，第一光接收器被配置成将第一光功率形式转换成至少第一电功率形式的电功率，该第一电功率形式基于同传播光控制信号。在更另一方面中，第一光接收器可以包括被配置成基于第一光控制信号控制至少一个光功率转换器的操作的控制元件。例如，如果希望电功率信号的特定特征，则光功率转换器的控制可以用来产生所希望的电功率形式。有可能的是接通或断开光电阵列的某些部分，这可以用于构造时变功率形式等。在一个实例中，开关设备可以是光电转换设备，而在另一实例中，开关设备可以是光机开关设备。进一步地，在另一方面中，光接收器可以包括能量存储或滤波电路。这样，光接收器能够使功率信号平滑，将所存储能量中的至少一些存储，或其某种组合。
在一个方面中，第一光耦合器230可以包括波分复用器（WDM）、偏振合束器或模式合束器中的至少一个。该耦合器用来产生通过导管250的同传播控制信号，该导管250一般地被配置成输送至少第一光功率形式。为简单区别第一光功率形式和第一光控制形式，例如第一输出功率形式和第一光控制形式可以在频率、极性、相位等上不同。在进一步的方面中，控制信号可以在其中已编码频率信息、极性信息、相位信息等中的至少一个，但不限于这些信息。
可以使用各种方法中的任意一者利用系统200等输送光功率，包括至少生成具有第一光功率形式的第一光功率和具有第一光控制形式的第一光控制信号。该光功率形式与第一光控制形式通过光导管传输。第一光接收器接收第一光功率形式，并且第二光接收器接收第一光控制形式。第一光功率形式转换成具有第一电功率形式的第一功率输出。该电功率形式基于第一控制信号。
现在参见图3，描绘了光功率系统300。光功率系统300包括第一光功率源340，该第一光功率源340至少提供具有第一光功率形式的第一光功率。第一光控制信号接收器320可以被配置成接收至少第一光控制信号。第一光控制信号具有第一光控制形式。第一光功率形式不同于第一光控制形式以便简单区别该两者。第一光功率形式可以基于第一光控制信号。第一光控制信号从第一光信息信号源396提供。光导管350连接到第一光耦合器330和第二光耦合器380，并被配置成至少在一个方向上传输第一光功率信号，并在相反方向上传输第一光控制信号。光功率信号和光控制信号可以在包括但不限于模式结构、波长、偏振、光带宽等的各种方式中的任意一者上不同。在一个示例性实施方案中，光信息源396可以提供光控制信号到光耦合器380。光控制信号可以是可以经由导管350输送到光耦合器330以便由其使用，或为其他目的分配。光控制信号可以用来控制光耦合器380和光功率源320和340。光耦合器380确定光功率将怎样分配到光功率接收器370和390。
在一个方面中，第一光功率源可以包括被配置成响应于第一光控制信号控制光输出的控制元件。在另一方面中，第一光接收器可以被配置成将第一光功率形式转换成至少第一电功率形式的电功率，例如，控制信号可以被配置成控制至少一个光功率转换器。在进一步的方面中，基于连接到至少该第一光功率接收器的负载的至少一个特征，调整这些光功率源之一的至少一个特征。负载可以用传感器配置以便感测负载状况并提供反馈到控制系统。控制电路可以用控制算法配置，该控制算法可以包括但不限于各种可应用控制算法中的任意一种，例如经典控制、线性控制、非线性控制、自适应控制、多变量控制、最优控制、智能控制、模糊控制、神经控制、随机控制或查询表控制中的至少一种。控制信号可以包括各种信息中的任意一种，该各种信息包括但不限于频率信息、极性信息、相位信息、占空比信息等。
系统300可以应用于传输功率的方法。该方法可以包括通过使用包括光功率源的收发器340最小地至少生成具有第一光功率形式的第一光功率。生成具有第一光控制形式的至少第一光功率信号，并且通过光导管在相反方向上传输至少第一光功率形式和第一光控制形式。该方法进一步包括至少由第一光接收器接收第一光功率形式，并由第二光接收器接收第一光控制形式，以及将第一光功率形式转换成具有第一电功率形式的第一功率输出，该电功率形式基于第一控制信号。
现在参见图4，示例性光功率系统400包括提供第一光功率形式的第一光功率源420和提供第二光功率形式的第二光功率源440。第一光耦合器430可以被配置成提供第一光形式和第二光形式到第一光耦合器430的共同输出端435。第二光耦合器480可以被配置成通过共同输入端485接收第一和第二光功率形式，并将该第一和第二光功率形式在第二光耦合器480的第一输出端486和第二输出端487之间分路。自由空间传输器455可以连接到第一光耦合器以便将第一光功率形式和第二光功率形式经由自由空间457传输一段距离。自由空间接收器482可以被配置成接收第一光功率形式和第二光功率形式，并提供光功率形式到第二光耦合器480。通用系统400可以具有相似于在本披露的其他部分中所示出并描述的这些系统的特征和能力。
系统400可以应用于执行传输功率的方法。这样的方法可以总体上包括由光功率源420和440生成至少第一光功率形式和第二光功率形式。至少第一光功率形式和第二光功率形式可以至少部分地或完全地经由自由空间传输。第一光功率形式可以由第一光接收器470接收，并且第二光功率形式可以由第二光接收器490接收。第一光功率形式可以转换成具有第一功率形式的第一功率输出和具有第二功率形式的第二功率输出。
现在参见图5，光功率分配系统500一般包括光功率源540。分配系统500还包括作为节点580、585和590描绘的多于一个光功率输出节点。光功率开关单元（或中心功率命令单元）560可以连接到光功率源，并可以被配置成经光导管550从光功率源接收光功率。光功率开关单元560可以被配置成改变所接收的光功率的特征，并选择性地提供光功率到这些光功率输出节点中的一个或多个。根据示例性实施方案，一个或多个节点580、585、590可以分别地经由通信线582、587和592请求光功率。控制电路575确定一种每一请求或以其中最优满足请求的方式提供所需要功率到输出节点的方案。提供经由线路582、587和592传送的信息信号到控制电路575，该控制电路575经上游导管552提供信息信号到控制电路530，以便控制功率源540的输出。
根据示例性实施方案，光功率开关单元560可以被配置成选择性地提供光功率的一部分到所选的光功率输出节点。还可能希望光功率开关单元560可以根据来自控制电路575的命令输送一定百分比的光功率到输出节点580、585和590中的一个或多个，。
在一个方面中，系统500可以包括可以表示为系统500的输出节点中的任意一者的终点节点。终点单元被配置成接受并处理向系统提供的过多功率。在另一方面中，将光功率源和光功率输出节点连接的光导管可以传送光功率信号和光控制信号。进一步地，开关单元可以包括分束节点。
光功率分配系统500还可以用光功率源540和多于一个光功率输出节点580、585和590配置。至少一个光功率输出节点可以包括发射器，该发射器被配置成将涉及传递在该至少一个光功率输出节点处所需要的光功率的特征的信息。光功率开关单元可以连接到光功率源，并从该光功率源接收光功率。光功率开关单元可以被配置成基于从至少一个光功率输出节点接收的信息改变所接收的光功率的特征，并充分地根据所需要的光功率的特征选择性地提供光功率到光功率输出节点中的一个或多个。
系统500可以用于分配光功率的方法。这样的方法可以包括从光功率源540一般地提供光功率到光功率开关单元560。该方法还包括从光功率输出节点接收一条光功率请求，并根据该请求将来自光功率源的光功率转换成光功率形式。光功率形式输送到请求光功率输出节点。
现在参见图6，光功率系统600包括第一电气设备610，该第一电气设备被配置成接收电功率605，并使用电功率源620将该电功率转换成至少第一光功率形式，以及将该电功率转换成由第二光功率源640产生的第二光功率形式。第一光功率形式可以不同于第二光功率形式。可以调制第一光功率形式，并且也可以调制第二光功率形式。光耦合器可以经由光导管650提供两个光功率形式到光分路器670，该光分路器将两个光功率形式分路，并将该两个光功率形式输送到由已调制光功率信号驱动的第一功率驱动设备660，以便向第二光功率驱动设备665提供输出。光导管可以连接到光耦合器，并可以被配置成传输至少第一已调制光功率形式和第二光功率形式到光分路器670。
在一个方面中，输出可以基于第一已调制光功率形式。根据示例性实施方案，使用振幅调制器、频率调制器、相位调制器、偏振调制器等中的至少一个执行该调制。
在一个示例性实施方案中，第一电气设备包括扬声器、天线、显示器、机械设备等中的至少一个。
传输功率的方法还可以通过由第一电气设备接收电功率在上述系统中执行，该第一电气设备被配置成接收电功率并将该电功率转换成至少第一光功率形式和第二光功率形式。该方法还包括用信息信号或可变信号调制第一光功率形式，以便形成第一已调制光功率形式。进一步地，该方法包括通过光导管传输至少第一已调制光功率形式和第二光功率形式。更进一步地，该方法包括由第二电气设备接收至少第一已调制光功率形式，并由已调至第二光功率形式驱动该第二电气设备的输出。
现在参见图7，描绘了光功率分配设备700。设备700包括被配置成从一个或多个光功率源接收一个或多个光功率信号705的光功率接收器。设备700还包括光功率复用设备740，该光功率复用设备被配置成从接收器接收一个或多个光功率信号，并可以被配置成将所接收的光功率信号在多于一个输出端750之间选择性地分配。控制电路可以被配置成提供表示所希望的光功率输出分配的信号到光功率复用设备。设备700可以但不限于在可以在光功率系统中用作单独部件的独立电子封装760中。
在一个方面中，光功率复用器可以包括但不限于波分复用器（WDM）、密集波分复用器（DWDM）、光电转换器等中的任意一者。在另一方面中，设备700可以包括光放大器770、掺铒光纤放大器、半导体光放大器、拉曼放大器、光参量放大器、量子点半导体光放大器中的任意一者。放大器770可以从复用器740接收光功率形式（OP1和OP2），并可以输送所放大的光功率形式OP2回到复用器740以便分配。进一步地，设备700可以在光复用器740中包括光束分离器、可调光束分离器、光功率衰减器等。
控制电路730可以提供表示有待为光功率复用器设备的所指定输出端输出的功率的百分比的信号、提供表示有待为光功率复用器设备的所指定输出端输出的光功率信号的波长的信号、提供表示有待为光功率复用器设备的所指定输出端输出的光功率信号的偏振的信号、提供表示有待为光功率复用器设备的所指定输出端输出的光功率信号的偏振的信号、提供表示有待为光功率复用器设备的所指定输出端输出的光功率信号的模式结构的信号、提供表示有待为光功率复用器设备的所指定输出端输出的光功率信号的频率的信号、或提供表示有待为光功率复用器设备的所指定输出端输出的光功率信号的相位的信号。
控制电路730还可以被配置成从光功率源接收请求732，这些请求涉及所希望的输出分配，或被配置成从一个或多个光功率接收设备接收请求733，这些请求涉及所希望的输出分配。
现在参见图8，飞行器800在机身810内包括光功率分配系统。光功率分配系统可以包括光功率源820。光功率分配系统还可以包括被配置成交通工具搭载的多于一个光功率输出节点840和850。光功率开关单元830可以连接到光功率源820，并从光功率源820接收光功率。光功率开关单元830可以被配置成选择性地提供光功率到光功率输出节点840和850。光导管将光功率开关单元830连接到光功率节点840和850。因为在所描述的光功率分配中多个功率信号可以经由光导管发送，所以使用交通工具搭载的光功率分配具有节省重量并由此提供潜在燃料节省的优点。这样的交通工具包括但不限于飞行器、飞机、水运工具、船舶、陆基交通工具、公共汽车、火车等。
现在参见图9，描绘了示例性光功率传输系统900。传输系统900被设计成经由可以包括地面上、水下、水上、地下或其任意组合的距离910传送多种光功率形式。系统920包括经由光导管930提供多种光功率形式的一个或多个光功率源920。光导管930可以是如早先所讨论的任意类型的光导管，并且额外地可以包括自由空间。光导管930连接到可以包括复用设备并且还可以包括光功率变换设备的光功率接收单元940。
如在图10中所描绘，系统1000可以改造成建筑物，尤其是多个建筑物，例如其中不可以容易或不可能将常规布线穿过墙壁的城堡1010。使用如所描述的光功率系统可以具有需要较少光导管1030（与常规布线比较）从光功率源1020穿过建筑物到输出节点1040。
可以应用于所示出并描述的系统中的任意一者的传输功率的示例性方法包括提供包括光功率接收器和光功率传输器的多于一个光功率传输站。该方法还可以包括从具有第一自由空间收发器的至少一个光功率传输站传输光功率，并从包括第二自由空间收发器的至少一个光功率传输站接收光功率，以及用该自由空间收发器创造自由空间导管。该方法还可以包括由光功率控制单元经由自由空间导管接收一个或多个光功率请求。
现在参见图11，光功率传输系统1100包括光功率源1110。光功率接收器1130可以被配置成从光功率源接收光功率。光导管1120将光功率源1110连接到光功率接收器1130。可以并入光功率源系统1110的光功率处理单元可以被配置成通过将光功率信号封包以便在多址功率接入方法学中使用，来控制光功率源的输出。在一个实例中，多址接入方法包括基于频率的多址接入方法学1150、频分多址接入（FDMA）方法学、基于代码的多址接入方法学、基于代码的多址接入方法学、时分多址接入（TDMA）方法学1140中的至少一个。
在另一方面中，光功率传输系统包括光功率源。第一光功率节点连接到光功率源，并且第二光功率节点也连接到光功率源。光导管将光功率源连接到第一光功率节点和第二光功率节点。第一光功率节点和第一光功率节点包括控制器，该控制器被配置成基于经由光功率导管传输的信息并基于多址功率接入方法学接受或拒绝光功率包。
现在参见图12，描绘了光功率分配系统1200。光功率分配系统1200包括光功率源1210。系统1200还包括多于一个光功率输出节点，该光功率输出节点可以包括功率分路器1230、功率接收器或负载1240、以及控制1250。相似地，另一节点可以包括分路器1235、接收器/负载1245、以及控制1255。光功率分路器1230可以连接到光功率源1210，并可以从光功率源1210接收光功率。光功率分路器1230可以被配置成从光功率源选择性地提供光功率的所选部分到光功率输出节点或负载中的一个或多个。在示例性实施方案中，分路器可以是光功率输出节点的一部分，或可以是分离的部件。
在系统1200或其他光功率分配系统中，接收器、负载或光功率输出节点都可以称为光耗散器。因此，光耗散器可以是光功率的最终输出端口，或可以是分配网络中的中间节点。在示例性实施方案中，耗散器可以提供关于耗散器自身需要什么或该具体的耗散器下游的网络节点可能需要什么的信息。控制器可以传输这样的信息回到功率源、回到分配节点或回到其他光耗散器。
在示例性实施方案中，多个源可以提供不同的光功率形式，例如波长可以不同。这些多种功率形式可以经由相同或不同的光导管传输。在示例性实施方案中，控制器可以帮助确定光功率来自什么功率源。这可以基于光功率形式的效率或特征以及将怎样最终使用该功率。
注意在所示出并描述的分配网络中可以包括多于一个输入端口。因此，如果延伸到一个输入端口的一个功率源或导管故障，则功率可以通过冗余输入端口经由另一导管输送到该节点。额外的输入端口可以用来供应额外光功率到分配节点或耗散器，或以额外形式例如不同的波长或脉冲格式提供光功率。进一步地，额外输入端口可以用来在功率分配中提供冗余。
在另一示例性实施方案中，光功率子系统可以包括各种元件，该各种元件包括但不限于光功率分路器、光功率接收器、以及控制器，该控制器被设计成基于由控制器所接收的信息由分路器控制光功率的分路。这样的子系统可以提供功率到光耗散器或可以自身是光耗散器。
在一个方面中，光功率分路器可以被配置成响应于来自光功率输出节点中的至少一个的控制信号，选择性地提供光功率的一部分到所选的光功率输出节点。在另一方面中，光功率分路器可以被配置成响应于来自连接到光功率源的终点负载的控制信号，选择性地提供光功率的一部分到所选的光功率输出节点。在更另一方面中，系统包括带有连接到分路器的多个光功率输出节点的多个光功率分路器，并且这些光功率输出节点中的每一个将光功率需求传递给光功率源。在更另一方面中，系统包括带有连接到分路器的多个光功率输出节点的多个光功率分路器，并且这些光功率输出节点中的每一个将光功率需求传递给光功率源。
系统1200还可以包括被配置成向开关单元的中心控制器和从光功率输出节点中的至少一个接收命令信号的控制单元提供控制信号。进一步地，系统1200可以包括被配置成接受并处理在电路上提供的过多功率的终点单元。
在更另一方面中，多于一个光功率分路器可以连接到多于一个光功率源，并可以从该多于一个光功率源接收光功率。光功率分路器可以被配置成基于从至少一个光功率输出节点接收的信息将来自多于一个光功率源的光功率分路，并可以充分根据在每个光功率输出节点所需要的光功率的需求选择性地提供光功率到这些光功率输出节点中的一个或多个。多于一个光功率源可以从光功率输出节点接收信息。所接收的信息可以用来控制正在从该多于一个光功率源输送的光功率。在示例性实施方案中，光功率网络可以包括控制单元并被配置成当指定的不合适或不希望的状况发生时或可能地当从一个或多个传感器接收的信号无效时提供关闭信号到一个或多个功率源。同样，根据示例性实施方案，可能希望以包括但不限于连续的、离散的和/或预定的信号或请求的各种方式中的任意一者提供控制信令。
现在参见图13，光功率系统被配置成提供交流功率输出。光功率源A 1340和光功率源B 1320分别接收功率输入1324和1322。将时变控制信号1312分路，从而使得光功率源A 1340接收正半控制信号1313，并且光功率源B 1320接收负半控制信号1312。光功率源A 1340和光功率源B 1320提供光功率形式到光功率耦合器1330，该光功率耦合器通过输出端1335经由导管1350发送光功率信号到光耦合器1380的输入端，该光耦合器将该功率形式在光接收器1370和光接收器1390之间分路。光接收器1370和1390的组合功率输出在功率输出端1384提供。当信号组合时，可以重构造正弦输出。在替代实施方案中，可以形成其他类型的时变功率输出，不限于作为实例所描绘的正弦输出。例如，可以创造方波、三角波或其他周期的或非周期的波形。
现在参见图14，描绘了光供能立体声扬声器系统1400。扬声器系统1400包括分别接收左右立体声音频信号（或替代地接收其他类型的已调制信号）的光功率源1440和光功率源1420。光耦合器1430将来自光功率源1420和光功率源1440的光功率组合，以便经由光导管1450传输。光功率耦合器1450从导管1450接收光功率，并将该光功率分路回到右和左声道。左声道光电转换器1460和右声道光电转换器1465将进入的光功率信号转换成分别直接驱动左扬声器1470和右扬声器1475的电信号。根据替代实施方案，扬声器1470和1475可以用不以已调制功率信号直接驱动的其他负载替换。
现在参见图15，描绘了模块化光功率网络1500。网络1500包括多个网络节点，该多个网络节点包括但不限于节点1510、1511、1512、1513、和1514。节点1510、1511、1512、1513、和1514中的每一个与通信网络1540通信，该通信网络可以是电话网络、无线网络、互联网、或任意其他专用或通用通信网络。节点1510、1511、1512、1513、和1514中的每一个分别包括从网络1540接收信息信号的控制单元1520、1521、1522、1523、和1524。节点1510、1511、1512、1513、和1514中的每一个分别包括分配节点1550、1551、1552、1553、和1554。分配节点可以包括一个或多个光功率输入端和一个或多个光功率输出端，这些光功率输入端和光功率输出端中的每一个都可以连接到其他分配节点，或连接到各种负载中的任意一者，例如但不限于负载1570、1571、和1572、以及终点负载1580。网络1500可以包括节点1510、1511、1512、1513、和1514或其他节点的任意数目或配置。可以关于由每个分配节点所接收的光功率的分配经由网络1540控制节点1510、1511、1512、1513、和1514中的一个或多个的控制。通过具有模块化网络例如系统1500，可以使用节点例如节点1510、1511、1512、1513、和1514做出许多配置和应用。
现在参见图16，描绘了用于经由分配网络输送光功率的方法1600。过程1600的左手路径展示了关于功率输出节点（即，网络的边缘节点）的方法，并包括经任意类型的观察方法检测负载中的变化（过程1610），该观察方法包括但不限于传感器等。替代地，过程1600包括从负载接收功率请求（过程1612）。可以计算或以其他方式确定驱动负载所需要的光功率（过程1620）。在适合于功率分配节点（即，网络的内部节点）的替代路径中，可以从连接到该节点的光耗散器之一接收一个光功率改变请求（过程1614）。可以然后计算或以其他方式确定供应附装到该节点的全部耗散器所需要的总光功率（过程1622）。在任一情况下，光功率改变请求可以然后从该节点向连接到该节点的一个或多个光功率源传输（过程1630）。已改变的光功率水平由节点的功率输入端中的一个或多个接收（过程1640）。然后可以将功率输送到一个或多个负载（过程1650），或替代地可以改变功率分配以便输送到一个或多个光耗散器（过程1660）。如果因为任意原因没有接收正确的光功率水平，则该节点可以请求额外改变（1630），例如从不同的光功率源请求，或如果附加到两个或多个负载和/或耗散器，则可以根据规则或各种可应用算法中的任意一者在所附加的负载和/或耗散器之间重分配功率。
前述详细说明已经通过使用框图、流程图和/或实例而陈述了设备和/或过程的各种实施方案。到此为止，这样的框图、流程图和/或实例含有一个或多个功能和/或操作，本领域的普通技术人员将理解在这样的框图、流程图或实例内的每个功能和/或操作都可以通过广泛范围的硬件、软件、固件或几乎其任意组合来独立地和/或共同地实施。在一个实施方案中，在此所描述的主题的若干部分可以经专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、数字信号处理器（DSP）或其他集成形式来实施。然而，本领域的普通技术人员将认识到在此所披露的实施方案的一些方面的整体或一部分可以等效地在集成电路中实施为在一个或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序（例如，在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序）、在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序（例如，在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序）、固件或其几乎任意组合，并且根据本披露内容，设计电路和/或编写用于软件和/或固件的代码将是本领域的普通技术人员所完全了解的。另外，本领域的普通技术人员将认识到在此所描述的主题的机构能够以各种形式作为程序产品来分配，并且无论用来实际上实行该分配的信号承载媒质的具体的类型如何，在此所描述的主题的展示性实施方案都适用。信号承载媒质的实例包括但不限于，如下：可记录类型的媒质，例如软磁盘、硬盘驱动器、压缩光盘（CD）、数字视频磁盘（DVD）、数字磁带、计算机存储器等；以及传输类型的媒质，例如数字和/或模拟通信媒质（例如，光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等）。进一步地，本领域的普通技术人员将认识到在此所披露的机械结构是示例性结构，并且许多其他形式和材料可以在构造这样的结构中采用。
在一般意义上，本领域的普通技术人员将认识到在此所描述的各种实施方案可以通过各种类型的机电系统独立地和/或共同地实施，该机电系统具有：广泛范围的电气部件，例如硬件、软件、固件或几乎其任意组合；以及可以给予机械力或运动广泛范围的部件，例如刚体、弹簧或扭转体、水力学、以及电磁致动的设备，或几乎其任意组合。因此，如在此使用，“机电系统”包括但不限于与换能器（例如，振荡器、电动机、压电晶体等）可操作连接的电路、具有至少一个分立电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路、形成由计算机程序配置的通用计算设备的电路（例如，由至少部分地执行处理的计算机程序和/或在此所描述的设备所配置的通用计算机，或由至少部分地执行处理的计算机程序和/或在此所描述的设备所配置的微处理器）、形成存储器设备的电路（例如，随机访问存储器的形式）、形成通信设备的电路（例如，调制解调器、通信交换机、或光电仪器），以及其任意非电气类似物，例如光学的或其他的类似物。本领域的普通技术人员还将认识到机电系统的实例包括但不限于各种消费者电子系统，以及其他系统例如摩托化运输系统、工厂自动化系统、安全系统、以及通信/计算系统。本领域的普通技术人员将认识到在此使用的机电不必需限于具有电气和机械致动的系统，除了环境可以另外规定之外。
在一般意义上，本领域的普通技术人员将认识到可以通过广泛范围的硬件、软件、固件或其任意组合来独立地和/或共同地实施在此所描述的各种方面可以视作由各种类型的“电路”组成。因此，在此使用的“电路”包括但不限于具有至少一个分立电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路、形成由计算机程序配置的通用计算设备的电路（例如，由至少部分地执行处理的计算机程序和/或在此所描述的设备所配置的通用计算机，或由至少部分地执行处理的计算机程序和/或在此所描述的设备所配置的微处理器）、形成存储器设备的电路（例如，随机访问存储器的形式）、和/或形成通信设备的电路（例如，调制解调器、通信交换机、或光电仪器）。本领域的普通技术人员将认识到在此所描述的主题可以用模拟或数字形式或其一些组合实施。
本领域的普通技术人员将认识到在本领域内以在此所陈述的一种或多种方式实施设备和/或过程和/或系统，并此后使用工程和/或商业实践将这样的已实施设备和/或过程和/或系统集成进入更综合的设备和/或过程和/或系统是普遍的。即，在此所描述的设备和/或过程和/或系统的至少一部分可以经合理的试验量集成进入其他设备和/或过程和/或系统。本领域的普通技术人员将认识到这样的其他设备和/或过程和/或系统的实例可以包括——适合于环境和应用——以下内容的设备和/或过程和/或系统的全部或部分：（a）航空运输（例如，飞机、火箭、气垫飞行器、直升机等）、（b）地面运输（例如，轿车、卡车、火车头、坦克、装甲运兵车等）、（c）建筑（例如，住宅、仓库、办公室等）、（d）用具（例如，电冰箱、洗衣机、干燥机等）、（e）通信系统（例如，联网系统、电话系统、基于IP的语音系统等）、（f）商业实体（例如，互联网服务提供商（ISP）实体，如Comcast Cable、Quest、Southwestern Bell等）、或（g）有线/无线服务实体，例如Sprint、Cingular、Nextel等），等等。
本领域的普通技术人员将认识到在此所描述的部件（例如，步骤）、设备、和目标以及伴随其的讨论为概念上清晰用作实例，而且各种配置修改是本领域的普通技术人员所了解的。因此，如在此使用，所叙述的特定样本和伴随其的讨论旨在表示其更一般的类别。一般地，在此的任意具体例子的使用也旨在代表其类别，并且不包括这样的具体部件（例如，步骤）、装置、和文中的物体不应看做是进行限制。
关于在此的任意复数和/或单数术语的使用，本领域的普通技术人员可以根据环境和/或应用将复数翻译成单数和/或将单数翻译成复数。为清晰，各种单数/复数的转换在此没有明确地陈述。
在此所描述的主题有时展示了不同的其他部件内含有的不同部件或与其连接的不同部件。应理解的是这样描述的架构仅仅是示例性的，并且事实上可以实施实现相同功能的许多其他的架构。在概念上，任意能实现相同作用的部件安排都是有效地“相关联的”，从而使得实现所希望的功能性。因此，在此经组合以实现具体的功能性的任意两个部件都可以被视为彼此“关联”，而不考虑架构或中间部件的功能性。同样，如此相关联的任意两个部件也可以视为彼此“可操作地连接”或“可操作地联接”以便实现所希望的功能性，并且任意可以如此相关联的两个部件也可以视为彼此“可操作地可连接”以便实现所希望的功能性。能够以可操作方式连接的具体实例包括（但不限于）能在物理上配合和/或在物理上进行交互的部件，和/或能以无线方式交互和/或以无线方式进行交互的部件，和/或在逻辑上进行交互和/或能在逻辑上交互的部件。
尽管已示出并且描述了在此所描述的本发明主题的具体的方面，但将明显的是基于在此的传授内容，在不背离在此所描述的主题及其较宽方面的情况下可以做出改变和修改，并因此，所附权利要求书将在其范畴内涵盖属于在此所描述的主题的真实精神和范畴内的所有这样改变和修改。此外，应理解本发明由所附权利要求书定义。本领域的普通技术人员将例如理解一般在此并尤其在所附权利要求书（例如，所附权利要求书的主体）中使用的术语一般旨在作为“开放式”术语（例如，术语“正在包括”应理解为“正在包括但不限于”，术语“具有”应理解为“至少具有”，术语“包括”应理解为“包括但不限于”，等等）。本领域的普通技术人员将进一步理解如果旨在表明所介绍的权利要求陈述内容的一个特定标号，则将在权利要求中明确地陈述这样的意图，并且在不存在此这样的陈述的情况下，不存在这样的意图。例如，为了帮助理解，所附的权利要求书可以使用介绍性的短语“至少一个”和“一个或多个”介绍权利要求陈述。然而，这样短语的使用不应解释为暗示通过不定冠词“一个”或“一种”介绍的权利要求陈述内容限制为将此类介绍的权利要求陈述内容包括到含有仅一个此类陈述内容的发明的任意一项具体的权利要求，即使在相同权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及不定冠词如“一个”或“一种”时（例如，“一个”和/或“一种”应典型地理解为表示“至少一个”或“一个或多个”）；这也符合用来介绍权利要求陈述内容的定冠词的使用。另外，即使明确地陈述了所介绍的权利要求陈述内容的特定标号，本领域的普通技术人员将认识到这样的陈述内容通常应解释为意味着至少该陈述的标号（例如，没有其他修饰语的“两个陈述内容”的陈述通常意思是至少两个陈述内容，或两个或更多个陈述内容）。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯例的这些实例中，一般地，这样的构造旨在表达本领域的普通技术人员应理解该惯例（例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”包括但不限于只有A、只有B、只有C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等等的系统）。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯例的这些实例中，一般地，这样的构造旨在表达本领域的普通技术人员应理解该惯例（例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”包括但不限于只有A、只有B、只有C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等等的系统）。本领域的普通技术人员将进一步理解无论是在说明书、权利要求书或附图中，呈现两个或更多个替代性术语的几乎任意分离性词语和/或短语都应理解为考虑到了包括这些术语中的一个、这些术语中的任意一个或这两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
尽管在此已披露了各种方面和实施方案，但其他方面和实施方案将对本领域的普通技术人员明显。在此所披露的各种方面和实施方案用于展示目的并且不旨在限制，其中真实范畴和精神由以下权利要求书表明。

Claims (91)

1.一种光功率系统，包括：
至少一个光功率源，该至少一个光功率源提供至少两个不同的光功率形式；
一个第一光耦合器，该第一光耦合器被配置成提供该第一光功率形式和该第二光功率形式到该第一光耦合器的一个共同输出端；
一个第二光耦合器，该第二光耦合器被配置成通过一个共同输入端接收该第一和第二光功率形式，并将该第一光功率形式和第二光功率形式在该第二光耦合器的一个第一输出端和一个第二输出端之间分路；
一个光导管，该光导管连接到该第一光耦合器的该输出端和该第二光耦合器的该输入端；
一个第一光耗散器，该第一光耗散器连接到该第二光耦合器的该第一输出端，并被配置成将至少该第一光功率形式转换成至少一个第一输出功率形式；以及
一个第二光耗散器，该第二光耗散器连接到该第二光耦合器的该第二输出端，并被配置成将至少该第二光功率形式转换成至少一个第二输出功率形式。
2.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率形式和该第二光功率形式在模式结构上不同。
3.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率形式和该第二光功率形式在波长上不同。
4.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率形式和该第二光功率形式在偏振上不同。
5.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率形式和该第二光功率形式在光带宽上不同。
6.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个电供能光源。
7.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个激光器。
8.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个半导体激光器。
9.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个纤维激光器。
10.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个固态激光器。
11.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率源包括被配置成响应于一个控制信号而控制光输出的一个控制元件。
12.如权利要求1所述的系统，其中该第一光耗散器被配置成将该第一光功率形式转换成至少一个第一电功率形式的电功率。
13.如权利要求1所述的系统，其中该第一光耗散器包括被配置成控制至少一个光功率转换器的操作的一个控制电路。
14.如权利要求1所述的系统，其中该第一光耦合器包括波分复用器（WDM）、偏振合束器或模式合束器中的至少一个。
15.如权利要求1所述的系统，其中该第一输出功率形式和该第二输出功率形式在频率上不同。
16.如权利要求1所述的系统，其中该第一输出功率形式和该第二输出功率形式在极性上不同。
17.如权利要求1所述的系统，其中该第一输出功率形式和该第二输出功率形式在相位上不同。
18.如权利要求1所述的系统，其中该光导管包括光纤。
19.如权利要求1所述的系统，其中该光导管包括光子晶体光纤。
20.如权利要求1所述的系统，其中该光导管包括多孔光纤。
21.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率形式和该第二光功率形式组合以便产生交流电功率形式的至少两个分量。
22.如权利要求1所述的系统，其中该第一光功率形式和该第二光功率形式组合以便产生多相交流电功率形式的至少两个分量。
23.如权利要求1所述的系统，其中基于该光导管的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征。
24.如权利要求1所述的系统，其中基于该光导管的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征，并且这些光功率源的至少一个特征包括波长、功率或偏振中的至少一个。
25.如权利要求1所述的系统，其中基于该光导管的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征，并且该光导管的至少一个特征包括传输效率或最大功率处理容量中的至少一个。
26.如权利要求1所述的系统，其中基于连接到该第一和第二光功率耗散器中的至少一个的一个负载的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征。
27.如权利要求1所述的系统，其中基于连接到该第一和第二光功率耗散器中的至少一个的一个负载的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征，并且该负载的至少一个特征由被配置成感测该负载的至少一个特征的一个传感器感测。
28.一种光功率系统，包括：
至少一个光功率源，该至少一个光功率源提供至少两个不同的光功率形式；
一个第一光耦合器，该第一光耦合器被配置成提供一个第一光功率形式、一个第二光功率形式和一个第一光控制形式到该第一光耦合器的一个共同输出端；
一个第二光耦合器，该第二光耦合器被配置成通过一个共同输入端接收该第一光功率形式、该第二光功率形式和该第一光控制信号，并将该第一光功率形式、该第二光功率形式和该第一光控制信号在该第二光耦合器的一个第一输出端、一个第二输出端和一个第三输出端之间分路；以及
一个光导管，该光导管连接到该第一光耦合器和该第二光耦合器，并被配置成在其间传输至少该第一光功率形式、该第二光功率形式和该第一光控制信号。
29.如权利要求28所述的系统，其中该第一光功率形式和该第一光控制形式在模式结构上不同。
30.如权利要求28所述的系统，其中该第一光功率形式和该第一光控制形式在波长上不同。
31.如权利要求28所述的系统，其中该第一光功率形式和该第一光控制形式在偏振上不同。
32.如权利要求28所述的系统，其中该第一光功率形式和该第一光控制形式在光带宽上不同。
33.如权利要求28所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个电供能光源。
34.如权利要求28所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个激光器。
35.如权利要求28所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个半导体激光器。
36.如权利要求28所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个纤维激光器。
37.如权利要求28所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个固态激光器。
38.如权利要求28所述的系统，其中该第一光功率源包括被配置成响应于该第一光控制信号而控制光输出的一个控制元件。
39.如权利要求28所述的系统，其中该第一光接收器被配置成将该第一光功率形式转换成至少一个第一电功率形式的电功率。
40.如权利要求28所述的系统，其中该第一光接收器包括被配置成基于该第一控制信号控制至少一个光功率转换器的操作的一个控制电路。
41.如权利要求28所述的系统，其中该第一光耦合器包括波分复用器（WDM）、偏振合束器或模式合束器中的至少一个。
42.如权利要求28所述的系统，其中该第一输出功率形式和该第一光控制形式在频率上不同。
43.如权利要求28所述的系统，其中该第一输出功率形式和该第一光控制形式在极性上不同。
44.如权利要求28所述的系统，其中该第一输出功率形式和该第一光控制形式在相位上不同。
45.如权利要求28所述的系统，其中该光导管包括光纤。
46.如权利要求28所述的系统，其中该光导管包括光子晶体光纤。
47.如权利要求28所述的系统，其中该光导管包括多孔光纤。
48.如权利要求28所述的系统，其中该第一光控制信号被配置成影响连接到该第二光耦合器的一个开关设备或连接到该第二光耦合器的一个光功率接收器中的至少一个的操作。
49.如权利要求28所述的系统，其中该第一光控制信号被配置成确定连接到该第二光耦合器的至少一个光功率接收器的输出。
50.如权利要求28所述的系统，其中基于该光导管的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征。
51.如权利要求28所述的系统，其中基于该导管的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征，并且这些光功率源的至少一个特征包括波长、功率或偏振中的至少一个。
52.如权利要求28所述的系统，其中基于该光导管的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征，并且该光导管的至少一个特征包括传输效率或最大功率处理容量中的至少一个。
53.如权利要求28所述的系统，其中基于连接到至少该第一光功率接收器的一个负载的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征。
54.如权利要求28所述的系统，其中基于连接到至少一个该第一光功率接收器的一个负载的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征，并且该负载的至少一个特征由被配置成感测该负载的至少一个特征的一个传感器感测。
55.如权利要求28所述的系统，其中该第一光控制信号由一个控制电路确定，并且该控制电路使用一种算法，该算法包括经典控制、线性控制、非线性控制、自适应控制、多变量控制、最优控制、智能控制、模糊控制、神经控制、随机控制或查询表控制中的至少一种。
56.如权利要求28所述的系统，进一步包括：
第一光功率接收器，该第一光功率接收器被配置成接收至少该第一光功率信号，并将该第一光功率信号转换成一个第一电功率形式，该第一电功率形式的特征基于该第一光控制信号。
57.如权利要求56所述的系统，其中该第一控制信号控制该第一光功率形式或该第二光功率形式中的至少一个的频率。
58.一种光功率系统，包括：
至少一个第一光功率源，该至少一个第一光功率源至少提供具有一个第一光功率形式的一个第一光功率和具有一个第二光功率形式的一个第二光功率；
一个第一光控制信号接收器，该第一光控制信号接收器被配置成接收至少一个第一光控制信号，该第一光控制信号具有一个第一光控制形式，该第一光功率形式和该第二光功率形式不同于该第一光控制形式，至少该第一光功率形式基于该第一光控制信号，该第一光控制信号从一个第一光信息信号源提供；以及
一个光导管，该光导管连接到该第一光功率源和至少一个光接收器和该光信息信号源，并在一个方向上传输至少该第一光功率形式和该第二光功率形式，并在相反方向上传输该第一光控制信号。
59.如权利要求58所述的系统，其中该第一光功率形式和该第一光控制形式在模式结构上不同。
60.如权利要求58所述的系统，其中该第一光功率形式和该第一光控制形式在波长上不同。
61.如权利要求58所述的系统，其中该第一光功率形式和该第一光控制形式在偏振上不同。
62.如权利要求58所述的系统，其中该第一光功率形式和该第一光控制形式在光带宽上不同。
63.如权利要求58所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个电供能光源。
64.如权利要求58所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个激光器。
65.如权利要求58所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个半导体激光器。
66.如权利要求58所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个纤维激光器。
67.如权利要求58所述的系统，其中该第一光功率源包括至少一个固态激光器。
68.如权利要求58所述的系统，其中该第一光功率源包括被配置成响应于该第一光控制信号而控制光输出的一个控制元件。
69.如权利要求58所述的系统，其中该第一光接收器被配置成将该第一光功率形式转换成至少一个第一电功率形式的电功率。
70.如权利要求58所述的系统，其中该第一光控制信号接收器包括被配置成基于该第一光控制信号控制至少一个光功率源的操作的一个控制电路。
71.如权利要求58所述的系统，其中该第一光功率形式和该第一光控制形式在频率上不同。
72.如权利要求58所述的系统，其中该第一光率形式和该第一光控制形式在极性上不同。
73.如权利要求58所述的系统，其中该光导管包括光纤。
74.如权利要求58所述的系统，其中该光导管包括光子晶体光纤。
75.如权利要求58所述的系统，其中该光导管包括多孔光纤。
76.如权利要求58所述的系统，其中基于该光导管的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征。
77.如权利要求58所述的系统，其中基于该光导管的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征，并且这些光功率源的至少一个特征包括波长、功率或偏振中的至少一个。
78.如权利要求58所述的系统，其中基于该光导管的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征，并且该光导管的至少一个特征包括传输效率或最大功率处理容量中的至少一个。
79.如权利要求58所述的系统，其中基于连接到至少该第一光功率接收器的一个负载的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征。
80.如权利要求58所述的系统，其中基于连接到至少一个该第一光功率接收器的一个负载的至少一个特征调整这些光功率源之一的至少一个特征，并且该负载的至少一个特征由被配置成感测该负载的至少一个特征的一个传感器感测。
81.如权利要求58所述的系统，其中该第一光控制信号由一个控制电路确定，并且该控制电路使用一种算法，该算法包括经典控制、线性控制、非线性控制、自适应控制、多变量控制、最优控制、智能控制、模糊控制、神经控制、随机控制或查询表控制中的至少一种。
82.如权利要求58所述的系统，进一步包括：
一个第一光功率接收器，该第一光功率接收器被配置成接收至少该第一光功率信号，并将该第一光功率信号转换成一个第一电功率形式，该第一电功率形式的特征基于该第一光控制信号。
83.如权利要求82所述的系统，其中该第一光控制信号是频率调制、振幅调制或数字调制中的至少一种。
84.如权利要求82所述的系统，其中该第一个光控制信号用来控制该光功率源的光功率、光波长或占空比中的至少一个。
85.如权利要求58所述的系统，进一步包括一个第二光功率形式，该第二光功率形式来源于该第一光功率源或一个第二光功率源，该第二光功率形式不同于该第一光功率形式，并由该第一光控制信号或一个第二光控制信号控制。
86.如权利要求58所述的系统，其中该光控制信号用来控制光电功率转换。
87.一种光功率系统，包括：
至少一个光功率源，该至少一个光功率源提供至少两个不同的光功率形式；
一个第一光耦合器，该第一光耦合器被配置成提供该第一光功率形式和该第二光功率形式到该第一光耦合器的一个共同输出端；
一个第二光耦合器，该第二光耦合器被配置成通过一个共同输入端接收该第一和第二光功率形式，并将该第一光功率形式和第二光功率形式在该第二光耦合器的一个第一输出端和一个第二输出端之间分路；
一个自由空间传输器，该自由空间传输器连接到该第一光耦合器以便将该第一光功率形式和该第二光功率形式经由自由空间传输一段距离；以及
一个自由空间收集器，该自由空间收集器被配置成接收该第一光功率形式和该第二光功率形式，并提供这些光功率形式到该第二光耦合器；
一个第一光接收器，该第一光接收器连接到该第二光耦合器的该第一输出端，并被配置成将至少该第一光功率形式转换成至少一个第一输出功率形式；以及
一个第二光接收器，该第二光接收器连接到该第二光耦合器的该第二输出端，并被配置成将至少该第二光功率形式转换成至少一个第二输出功率形式。
88.如权利要求87所述的系统，进一步包括：在该第一光耦合器和该自由空间传输器之间连接的一个光导管。
89.如权利要求87所述的系统，进一步包括：在该第二光耦合器和该自由空间收集器之间连接的一个光导管。
90.如权利要求87所述的系统，其中将该第一光耦合器和该自由空间传输器集成。
91.如权利要求87所述的系统，其中将该第二光耦合器和该自由空间收集器集成。
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