RU2016118976A - Устройство для одновременной передачи данных и мощности по оптическому волноводу - Google Patents

Устройство для одновременной передачи данных и мощности по оптическому волноводу Download PDF

Info

Publication number
RU2016118976A
RU2016118976A RU2016118976A RU2016118976A RU2016118976A RU 2016118976 A RU2016118976 A RU 2016118976A RU 2016118976 A RU2016118976 A RU 2016118976A RU 2016118976 A RU2016118976 A RU 2016118976A RU 2016118976 A RU2016118976 A RU 2016118976A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
base station
laser beam
optical
station
remote station
Prior art date
Application number
RU2016118976A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2642829C2 (ru
Inventor
Михаэль БЕК
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2016118976A publication Critical patent/RU2016118976A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2642829C2 publication Critical patent/RU2642829C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4296—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with sources of high radiant energy, e.g. high power lasers, high temperature light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/806—Arrangements for feeding power
    • H04B10/807—Optical power feeding, i.e. transmitting power using an optical signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2589—Bidirectional transmission
    • H04B10/25891—Transmission components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278—WDM optical network architectures
    • H04J14/0279—WDM point-to-point architectures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Claims (46)

1. Устройство (1) для одновременной передачи данных и мощности по оптическому волноводу (2) между базовой станцией (3) и удаленной станцией (4), причем устройство (1) содержит:
- оптический волновод (2) для соединения базовой станции (3) и удаленной станции (4);
- базовую станцию (3) для передачи и приема данных и для передачи мощности по оптическому волноводу (2), причем базовая станция (3) содержит:
- лазерный источник (5) высокой мощности для испускания первого лазерного луча (6) при первой длине волны, причем первый лазерный луч (6) используют для передачи мощности от базовой станции (3) к удаленной станции (4);
- лазерный источник (7) низкой мощности базовой станции для испускания второго лазерного луча (8) при второй длине волны, причем второй лазерный луч (8) используют для передачи данных от базовой станции (3) к удаленной станции (4);
- оптический приемник (9) базовой станции для приема третьего лазерного луча (10) при третьей длине волны от удаленной станции (4), причем третий лазерный луч (10) используют для передачи данных от удаленной станции (4) к базовой станции (3);
- оптический интерфейс (11) базовой станции для одновременного введения первого (6) и второго (8) лазерных лучей в оптический волновод (2) и для наведения третьего лазерного луча (10) от оптического волновода (2) к оптическому приемнику (9) базовой станции;
- удаленную станцию (4) для приема и передачи данных и для приема мощности по оптическому волноводу (2) от базовой станции (3), причем удаленная станция (4) содержит:
- лазерный источник (12) низкой мощности удаленной станции для генерирования, по меньшей мере, третьего лазерного луча (10) для передачи данных от удаленной станции (4) к базовой станции (3);
- первый оптический приемник (13) удаленной станции для приема первого лазерного луча (6) от базовой станции (3);
- второй оптический приемник (14) базовой станции для приема второго лазерного луча (8) от базовой станции (3);
- оптический интерфейс (15) удаленной станции для одновременного наведения первого лазерного луча (6) на первый оптический приемник (13) удаленной станции, второго лазерного луча (8) на второй оптический приемник (14) базовой станции и для введения третьего лазерного луча (10) в оптический волновод (2);
причем первая, вторая и третья длины волны отличны друг от друга.
2. Устройство (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором первый оптический приемник (13) удаленной станции содержит фотоэлектрический преобразователь энергии для преобразования мощности, полученной от первого лазерного луча (6), в электрическую энергию.
3. Устройство (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором оптический приемник (9) базовой станции, первый оптический приемник (13) удаленной станции и второй оптический приемник (14) базовой станции представляют собой фотодиоды.
4. Устройство (1) по п. 1, в котором лазерный источник (7) низкой мощности базовой станции и/или лазерный источник (12) низкой мощности удаленной станции для генерирования, по меньшей мере, третьего лазерного луча (10) представляет собой лазер поверхностного излучения с вертикальным резонатором.
5. Устройство (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором лазерный источник (5) высокой мощности имеет радиатор (16), соединенный с ним для рассеивания тепла, поступающего от лазерного источника (5) высокой мощности.
6. Устройство (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором лазерный источник (7) низкой мощности базовой станции, оптический приемник (9) базовой станции, оптический интерфейс (11) базовой станции и лазерный источник (5) высокой мощности расположены внутри кожуха (17) базовой станции.
7. Устройство (1) по любому из пп. 1-6, в котором лазерный источник (7) низкой мощности базовой станции, оптический интерфейс (11) базовой станции и оптический приемник (9) базовой станции вместе образуют триплексный модуль (18) базовой станции, установленный внутри кожуха (17) базовой станции, а лазерный источник (5) высокой мощности соединен с триплексным модулем (18) базовой станции через первое неразъемное соединение с волноводом (19), для подачи первого лазерного луча (6) в триплексный модуль (18) базовой станции.
8. Устройство (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором лазерный источник (12) низкой мощности удаленной станции, оптический интерфейс (15) удаленной станции, первый оптический приемник (13) удаленной станции и второй оптический приемник (14) базовой станции расположены внутри кожуха (20) удаленной станции.
9. Устройство (1) по любому из пп. 1-8, в котором лазерный источник (12) низкой мощности удаленной станции, оптический интерфейс (15) удаленной станции и второй оптический приемник (14) базовой станции вместе образуют триплексный модуль (21) удаленной станции, установленной внутри кожуха (20) удаленной станции, а первый оптический приемник (13) удаленной станции соединен с триплексным модулем (21) удаленной станции через второе неразъемное соединение с волноводом (23) для подачи третьего лазерного луча (10) в триплексный модуль (21) удаленной станции.
10. Устройство (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором первая длина волны составляет 808 нм или 940 нм, вторая длина волны составляет 1310 нм, а третья длина волны составляет 850 нм.
11. Устройство (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором оптический интерфейс (11) базовой станции содержит оптическую схему устройств (24) базовой станции, а оптический интерфейс (15) удаленной станции содержит оптическую схему устройств (25) удаленной станции, в которой каждое устройство (26, 27, 28, 29) является проницаемым для селективной длины волны, причем
оптическая схема устройств (24) базовой станции содержит:
- первое устройство (26), проницаемое для первого лазерного луча (6) и отражающее третий лазерный луч (10), причем первое устройство (26) установлено таким образом, чтобы первый лазерный луч (6) был введен в оптический волновод (2), а третий лазерный луч (10), поступающий из оптического волновода (2), был отражен по направлению к оптическому приемнику (9) базовой станции;
- второе устройство (27), проницаемое для первого (6) и третьего (10) лазерного луча и отражающее второй лазерный луч (8), причем второе устройство (27) установлено таким образом, чтобы первый лазерный луч (6) был введен в оптический волновод (2), третий лазерный луч (10) проходил через второе устройство (27) по направлению к первому устройству (26), а второй лазерный луч (8) был отражен и введен в оптический волновод (2); и
- оптическая схема устройств (25) удаленной станции содержит:
- третье устройство (28), проницаемое для первого (6) и третьего (10) лазерного луча и отражающее второй лазерный луч (8), причем третье устройство (28) установлено таким образом, чтобы первый лазерный луч (6) после прохождения через третье устройство (28) был направлен к четвертому устройству (29), третий лазерный луч (10) был введен в оптический волновод (2), и второй лазерный луч (8), поступающий из оптического волновода (2), был отражен по направлению ко второму оптическому приемнику базовой станции (9);
- четвертое устройство (29) проницаемое для первого лазерного луча и отражающее третий лазерный луч (10), причем четвертое устройство (29) установлено таким образом, чтобы первый лазерный луч (6) был направлен на первый оптический приемник (13) удаленной станции, а третий лазерный луч (10) был отражен по направлению к третьему устройству (28).
12. Устройство (1) по п. 13 или 14, в котором каждое из устройств (26, 27, 28, 29) представляет собой зеркало, фильтр или линзу.
13. Способ (100) для одновременной передачи данных и мощности по оптическому волноводу (2), соединения базовой станции (3) и удаленной станции (4), причем способ (100) содержит этапы:
- генерирования (101) первого лазерного луча (6), имеющего первую длину волны, поступающую из лазерного источника (5) высокой мощности на базовой станции (3);
- генерирования (102) второго лазерного луча (8), имеющего вторую длину волны, поступающую из лазерного источника (7) низкой мощности базовой станции на базовой станции (3);
- введения (103) первого (6) и второго (8) лазерных лучей в оптический волновод (2);
- передачи мощности (104) по первому лазерному лучу (6) от базовой станции (3) к удаленной станции (4) через оптический волновод (2);
- передачи данных (105) по второму лазерному лучу (8) от базовой станции (3) к удаленной станции (4) через оптический волновод (2);
- наведения (106) первого лазерного луча (6) на первый оптический приемник (13) удаленной станции и наведения второго лазерного луча (8) на второй оптический приемник (14) базовой станции;
- приема мощности (107) от базовой станции (3) на первом оптическом приемнике (13) удаленной станции;
- приема данных (108) от базовой станции (3) на втором оптическом приемнике (14) базовой станции;
- генерирования (109) третьего лазерного луча (10), имеющего третью длину волны, от лазерного источника (12) низкой мощности удаленной станции на удаленной станции (4);
- введения (110) третьего лазерного луча (10) в оптический волновод (2);
- передачи данных (111) по третьему лазерному лучу (10) от удаленной станции (4) к базовой станции (3) через оптический волновод (2);
- наведения (112) третьего лазерного луча (10) от оптического волновода (2) на оптический приемник (9) базовой станции;
- приема данных (113) от удаленной станции (4) на оптическом приемнике (9) базовой станции;
причем первая, вторая и третья длины волны отличны друг от друга.
14. Способ (100) по п. 13, в котором этапы передачи мощности (104) по первому лазерному лучу (6) от базовой станции (3) к удаленной станции (4) через оптический волновод (2), этап передачи данных (105) по второму лазерному лучу (8) от базовой станции (3) к удаленной станции (4) через оптический волновод (2) и этап передачи данных (111) по третьему лазерному лучу (10) от удаленной станции (4) к базовой станции (3) через оптический волновод (2) возникают одновременно.
RU2016118976A 2013-10-18 2013-10-18 Устройство для одновременной передачи данных и мощности по оптическому волноводу RU2642829C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2013/071847 WO2015055250A1 (en) 2013-10-18 2013-10-18 A device for simultaneous data and power transmission over an optical waveguide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016118976A true RU2016118976A (ru) 2017-11-23
RU2642829C2 RU2642829C2 (ru) 2018-01-29

Family

ID=49518931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016118976A RU2642829C2 (ru) 2013-10-18 2013-10-18 Устройство для одновременной передачи данных и мощности по оптическому волноводу

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9755745B2 (ru)
EP (1) EP3042460A1 (ru)
KR (1) KR101880070B1 (ru)
CN (1) CN105637787B (ru)
RU (1) RU2642829C2 (ru)
WO (1) WO2015055250A1 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9401767B2 (en) * 2013-03-12 2016-07-26 CommScope Technology LLC Optically powered media converter
US10193547B2 (en) * 2016-03-17 2019-01-29 Ohio State Innovation Foundation Driver system with an optical power based isolated power supply
US9806112B1 (en) * 2016-05-02 2017-10-31 Huawei Technologies Co., Ltd. Electrostatic discharge guard structure
US10313026B2 (en) * 2017-06-27 2019-06-04 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Power and communications over fiber optic cabling
JP7239421B2 (ja) * 2019-08-02 2023-03-14 京セラ株式会社 光ファイバー給電システム及び光ファイバー給電システムの給電側データ通信装置
US11398870B2 (en) * 2020-03-13 2022-07-26 General Electric Company Systems and methods for optical data communication using wide bandgap semiconductor detectors
JP7084441B2 (ja) * 2020-03-16 2022-06-14 京セラ株式会社 光ファイバー給電システムの給電装置及び光ファイバー給電システム
US11474571B2 (en) 2020-05-19 2022-10-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Display panel module and electronic device including multiple display panel modules
US11621795B2 (en) 2020-06-01 2023-04-04 Nubis Communications, Inc. Polarization-diversity optical power supply
US11196487B1 (en) * 2020-07-31 2021-12-07 Scidatek Inc. Free-space communication and wireless power transfer system and method of using same
JP2022050209A (ja) * 2020-09-17 2022-03-30 住友電気工業株式会社 光モジュール及び光コネクタケーブル
US20220263586A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-18 Nubis Communications, Inc. Communication systems having optical power supplies

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08139683A (ja) * 1994-11-09 1996-05-31 Fuji Electric Co Ltd 光信号伝送装置
US5796890A (en) 1995-04-10 1998-08-18 Fuji Electric Co., Ltd. Bidirectional optically powered signal transmission apparatus
JP3767156B2 (ja) * 1998-02-23 2006-04-19 住友電気工業株式会社 光送受信モジュ−ル
JP2000241642A (ja) * 1999-02-17 2000-09-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 光送受信モジュール
US6208456B1 (en) * 1999-05-24 2001-03-27 Molecular Optoelectronics Corporation Compact optical amplifier with integrated optical waveguide and pump source
DE10037902C2 (de) * 2000-08-03 2002-08-01 Infineon Technologies Ag Optisches bidirektionales Sende- und Empfangsmodul mit einem Stiftkörper mit integriertem WDM-Filter
US20030156792A1 (en) * 2002-02-21 2003-08-21 Lawrence Brian L. Optical waveguide amplifier using a circulator and an optical signal reflective surface and method employing same
US7187819B1 (en) * 2003-12-31 2007-03-06 Storage Technology Corporation Optical power distribution management and apparatus
KR100856280B1 (ko) * 2004-05-25 2008-09-03 삼성전기주식회사 반도체 레이저 다이오드 패키지
US7860398B2 (en) * 2005-09-15 2010-12-28 Finisar Corporation Laser drivers for closed path optical cables
US8180225B2 (en) * 2006-12-20 2012-05-15 Jan-Gustav Werthen Optical data link
US7844154B2 (en) 2007-05-07 2010-11-30 Corning Incorporated Optical fiber for optical power transmission
US7941022B1 (en) * 2008-05-06 2011-05-10 Hrl Laboratories, Llc Single fiber optical links for simultaneous data and power transmission
US9197329B2 (en) * 2010-05-11 2015-11-24 The Invention Science Fund I, Llc Optical power transmission packeting systems and methods
US8971722B2 (en) * 2010-05-11 2015-03-03 The Invention Science Fund I, Llc Optical power distribution device and method
US9614624B2 (en) * 2010-05-11 2017-04-04 Deep Science, Llc Optical power source modulation system
US8600241B2 (en) * 2010-05-11 2013-12-03 The Invention Science Fund I, Llc Optical power transmission system and method having co-propagating control signal
US8472764B2 (en) * 2010-05-11 2013-06-25 The Invention Science Fund I, Llc Optical power transmission system and method having multiple optical power forms
US20130051024A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Moshe Amit Optical Transmitter Assembly, Optical Transceivers Including the Same, and Methods of Making and Using Such Optical Transmitter Assemblies and Optical Transceivers
KR101271424B1 (ko) * 2011-09-19 2013-06-05 (주) 빛과 전자 Ｏｔｄｒ 기능이 포함된 10ｇ ｐｏｎ 광 송수신 서브어셈블리
CN102338913A (zh) * 2011-10-28 2012-02-01 江苏奥雷光电有限公司 利用光伏效应传输电能量的有源光缆
RU118142U1 (ru) * 2011-11-21 2012-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Вектор" Широкополосное радиоприемное устройство
US9191118B2 (en) * 2013-03-12 2015-11-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bidirectional optical data communications module
CN103199927A (zh) * 2013-03-13 2013-07-10 西南石油大学 光纤能量和数据并行传输方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9755745B2 (en) 2017-09-05
KR101880070B1 (ko) 2018-07-20
US20160269114A1 (en) 2016-09-15
CN105637787B (zh) 2019-02-19
KR20160058868A (ko) 2016-05-25
EP3042460A1 (en) 2016-07-13
CN105637787A (zh) 2016-06-01
WO2015055250A1 (en) 2015-04-23
RU2642829C2 (ru) 2018-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2016118976A (ru) Устройство для одновременной передачи данных и мощности по оптическому волноводу
CN105812057B (zh) 一种室内可见光通信中继转发装置
WO2014086911A3 (de) Optisches energieübertragungssystem
WO2014170773A4 (en) Wireless transmission of electricity
CN203491501U (zh) 一种风速仪用四端输出双808nm与532nm与1064nm波长光纤激光器
TW201325110A (zh) 光收發裝置
CN114499683B (zh) 一种无线激光携能通信系统
CN103022878A (zh) 一种光场强度分布可调制的激光器
CN102749702B (zh) 一种手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除方法
CN203660265U (zh) 一种风速仪用四端输出808nm与1064nm与双660nm波长光纤激光器
CN202997295U (zh) 一种光场强度分布可调制的激光器
CN203660266U (zh) 一种风速仪用三端输出双1064nm与808nm波长光纤激光器
CN203660267U (zh) 一种风速仪用四端输出808nm与532nm与660nm与1319nm四波长光纤激光器
CN203660268U (zh) 一种风速仪用四端输出808nm与660nm与双532nm波长光纤激光器
CN203734122U (zh) 一种风速仪用三端输出双532nm与808nm波长光纤激光器
CN203536719U (zh) 一种风速仪用四端输出双808nm与660nm与1319nm波长光纤激光器
CN203707557U (zh) 一种风速仪用四端输出808nm、1319nm、双532nm波长光纤激光器
CN104518395A (zh) 一种物联网用双端输出532nm与660nm双波长光纤激光器
CN103811981A (zh) 一种双向输出659.5nm波长红色激光光纤激光器
CN103811980A (zh) 一种双向输出1319nm波长光纤激光器
TW201323959A (zh) 光傳輸模組
CN104577664A (zh) 一种风速仪用四端输出双808nm与532nm与1064nm波长光纤激光器
JP2009195094A (ja) 光エネルギーの送光装置
CN104577672A (zh) 一种风速仪用三端输出532nm与1064nm与808nm三波长光纤激光器
JP2007318738A (ja) 光空間伝送システム

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20220114