[发明专利]一种激光供能通信设备及其通信方法和供电方法

权利要求书

1.一种激光供能通信设备，其特征在于，该激光供能通信设备包括：安装在低电位节点的激光器(1)和光纤通信低电位模块(2)，以及安装在高电位节点的能量管理单元(3)和光纤通信高电位模块(4)；其中，所述的激光器(1)和光纤通信低电位模块(2)连接，能量管理单元(3)和光纤通信高电位模块(4)连接，激光器(1)和能量管理单元(3)通过大芯径光纤(5)连接，光纤通信低电位模块(2)和光纤通信高电位模块(4)通过通信光纤(6)连接。

2.按照权利要求1所述的激光供能通信设备，其特征在于，所述的能量管理单元(3)包括GaAs光电池单元(7)、第一开关(8)、锂电池充电管理单元(9)、锂电池(10)、第二开关(11)、稳压模块(12)、双电源供电模块(13)和单电源供电模块(14)；其中，GaAs光电池单元(7)的输入光端口(7a)与大芯径光纤(5)连接，GaAs光电池单元(7)的输出电端口(7b)分别与第一开关(8)的输入电端口(8a)、双电源供电模块(13)的第一输入电端口(13a)和单电源供电模块(14)的第一输入电端口(14a)连接，第一开关(8)的输出电端口(8b)与锂电池充电管理单元(9)的输入端口连接，锂电池充电管理(9)的输出端口和锂电池(10)的输入端口连接，锂电池(10)的输出端口和第二开关(11)的输入端口连接，第二开关(11)的输出端口与稳压模块(12)的输入端口连接，稳压模块(12)的输出端口分别与双电源供电模块(13)的第二输入电端口(13b)和单电源供电模块(14)的第二输入电端口(14b)连接。

3.按照权利要求2所述的激光供能通信设备，其特征在于，所述的GaAs光电池单元(7)包括GaAs光电池(15)、第一低热阻匹配层(16)、第二低热阻匹配层(17)、热电转换模块(19)、散热组件(20)和能量收集单元(18)；其中，GaAs光电池(15)的散热面与热电转换模块(19)的热端通过第一低热阻匹配层(16)连接，热电转换模块(19)的冷端与散热组件(20)通过第二低热阻匹配层(17)连接；

GaAs光电池(15)的输入光端口(15a)与大芯径光纤(5)连接，GaAs光电池(15)的输出电端口(15b)和能量收集单元(18)的第一输入电端口(18b)连接，热电转换模块(19)的输出电端口和能量收集单元(18)的第二输入电端口(18a)连接。

4.按照权利要求1所述的激光供能通信设备，其特征在于，所述的光纤通信低电位模块(2)包括光源(21)、光环形器(22)、第一光探测器(23)和第一处理器(27)，其中，光源(21)的输入电端口和第一处理器(27)的输出端口(27a)连接，光源(21)的输出光端口和光环形器(22)的第一光端口(22a)连接，光环形器(22)的第二光端口(22b)与通信光纤(6)的一端连接，光环形器(22)的第三光端口(22c)和第一光探测器(23)的输入光端口连接，第一光探测器(23)的输出电端口和第一处理器(27)的输入端口(27b)连接。

5.按照权利要求4所述的激光供能通信设备，其特征在于，所述的光纤通信高电位模块(4)包括耦合器(24)、反射型可调光衰减器(25)、第二光探测器(26)和第二处理器(28)，其中，耦合器(24)的第一光端口(24a)和通信光纤(6)的另一端连接，第二光端口(24b)和反射型可调光衰减器(25)的双向光端口(25a)连接，第三光端口(24c)和第二光探测器(26)的输入光端口连接，第二光探测器(26)的输出电端口和第二处理器(28)的输入电端口(28b)连接，第二处理器(28)的输出电端口(28a)与反射型可调光衰减器(25)的输入电端口(25b)连接。