Se ha desarrollado una transmisión de datos y energía inalámbrica
óptica híbrida que se puede utilizar para transmitir energía y datos en tiempo real
simultáneamente
Velocidades de Teras alcanzadas por Laser
Se utilizan dos láseres con diferentes longitudes de onda como
transmisores de energía y datos.
espejos dicroicos .para combinar y separar los ejes de transmisión de
los rayos láser para la transmisión de energía y datos
Parámetro
potencia óptica de 150 mW y una transmisión de datos con un ancho de banda de 10
MHz y 3 dB.
La distancia transmisor y receptor en esta demostración fue de 40 cm.
Uiliza un láser de alta potencia de 980 nm como fuente de luz para la transmisión de energía
Para la transmisión de datos se utiliza un láser rojo de 660 nm.
Estructura
. Cálculo numérico de la eficiencia del sistema TIP a través de la
atmósfera.
Diagrama de sistema de comunicación óptica híbrido OWPT y espacio libre
Imagen del sistema.
Modulacion
sin utilizar ningún
modulador externo
Se utilizan dos espejos dicroicos en el lado transmisor y en el lado
receptor. Estos espejos dicroicos de paso largo son idénticos y transparentes
para longitudes de onda superiores a 900 nm.
En el lado del receptor, la célula solar de Si y el fotodetector de Si se
utilizan como receptores para la transmisión de energía y datos.
Para la transmisión de datos, se utiliza el método de detección directa de modulación de intensidad (IM-DD). Este método simple es uno de los métodos de modulación analógica. En este caso, la detección de señal y la demodulación se pueden lograr sin ningún oscilador local (LO). El láser se modula directamente sin utilizar ningún modulador externo.
El fotodetector
se conectó al osciloscopio para medir los datos y la celda solar se conectó
a la carga (pequeña hélice).
la eficiencia de conversión del láser con una potencia óptica
de salida de 150 mw se puede medir como 20%. la máxima eficiencia de conversión de la célula solar de Si es del 22%.
El voltaje de circuito abierto y la corriente de cortocircuito de la célula
solar de Si son 0,58 V y 0,1 A
La potencia eléctrica de salida máxima de la célula solar es de 33 mW
Las pérdidas adicionales en la transmisión de potencia provienen de
los reflejos en los espejos dicroicos. hay una pérdida de transmisión
del 98% debido a la reflexión en los espejos dicroicos en el lado del
transmisor y del receptor.
El ancho de banda de 3 dB del fotodetector se mide en 10
MHz. El ancho de banda del fotodetector es inversamente proporcional a
su área de detección. El fotodetector que se utiliza en esta investigación
es de 75,4 mm2
Bibliografia
[1] A. W. S. Putra, H. Kato, and T. Maruyama, “Hybrid optical wireless power and data transmission system,” in 2020 IEEE PELS Workshop on Emerging Technologies: Wireless Power Transfer, WoW 2020, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., Nov. 2020, pp. 374–376. doi: 10.1109/WoW47795.2020.9291276.
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