[发明专利]光子载电能传输装置

权利要求书

1.一种光子载电能传输装置，其特征在于，所述装置包括数据能源耦合单元、数据能源解耦单元和光纤，所述数据能源耦合单元与所述数据能源解耦单元通过所述光纤连接，所述数据能源耦合单元将数据和电能以不同波长的光波信号耦合后，通过所述光纤传输给所述数据能源解耦单元，所述数据能源解耦单元对接收的光波信号解耦后获得数据和电能，实现数据和电能的同时传输。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据能源耦合单元包括设备端接口模块、第一半导体激光器、泵浦激光器、光波分复用器，所述数据能源解耦单元包括传感器端接口模块、第二半导体激光器、光电转换模块、光波分解复用器；

所述设备端接口模块通过所述第一半导体激光器与所述光波分复用器连接，所述泵浦激光器与所述光波分复用器连接，所述光波分复用器与所述光纤连接；所述传感器端接口模块通过所述第二半导体激光器与所述光波分解复用器连接，所述光电转换模块与所述光波分解复用器、所述传感器端接口模块连接，所述光波分解复用器与所述光纤连接。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述数据能源耦合单元和所述数据能源解耦单元均包括光学环形器、光电二极管滤波器；

所述设备端接口模块分别通过所述第一半导体激光器、光电二极管滤波器与光学环形器连接，所述光学环形器与所述光波分复用器连接；所述传感器端接口模块分别通过所述第二半导体激光器、光电二极管滤波器与光学环形器连接，所述光学环形器与所述光波分解复用器连接。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一半导体激光器和所述第二半导体激光器均为VCSEL激光器。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述设备端接口模块包括第一FPGA高频处理器和第一MCU微控制器，所述传感器端接口模块包括第二FPGA高频处理器和第二MCU微控制器；

所述第一MCU微控制器与所述泵浦激光器、所述第一FPGA高频处理器连接，所述第一FPGA高频处理器连接与所述第一半导体激光器连接；所述第二MCU微控制器与所述第二FPGA高频处理器连接，所述第二FPGA高频处理器连接与所述第二半导体激光器连接。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一FPGA高频处理器包括第一DIV、第一PLL、第一发射器、第一接收器，所述第二FPGA高频处理器包括第二DIV、第二PLL、第二发射器、第二接收器；

所述第一PLL与所述第一DIV连接，所述第一DIV与所述第一发射器、所述第一接收器连接，所述第一MCU微控制器与所述第一发射器、所述第一接收器连接；所述第二PLL与所述第二DIV连接，所述第二DIV与所述第二发射器、所述第二接收器连接，所述第二MCU微控制器与所述第二发射器、所述第二接收器连接。

7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述数据能源解耦单元还包括功率转换模块，所述光电转换模块通过所述功率转换模块与所述传感器端接口模块连接。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述功率转换模块包括DC/DC变换器和储能器。

9.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光电转换模块包括多个呈分布式的光伏电池。

10.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述数据能源解耦单元还包括FIFO存储器。