[发明专利]一种基于光电池的激光供能装置

说明书

本发明公开了一种基于光电池的激光供能装置，包括：激光模块、传输光纤、耦合模块以及光电转换模块，激光模块输出的光信号通过传输光纤传输至耦合模块；耦合模块用于将接收的光信号分为多路光信号输入至光电转换模块中；光电转换模块包括多个InP光电池单元，每个InP光电池单元用于接收输入的一路光信号，将接收的光信号转换为电信号。通过实施本发明，采用耦合模块将传输光纤传输的光分别输入至多个InP光电池单元中，由于每个InP光电池单元存在光输入上限，光功率过大会导致光电池饱和影响光电转换效率，因此耦合模块分光的方法可以有效降低到达每个光电池上的光强，避免造成光电池接收的光强过大造成光电池饱和，从而提升整体效率。

技术领域

本发明涉及激光供能领域，具体涉及一种基于光电池的激光供能装置。

背景技术

激光无线能量传输技术是将激光束作为能量传输的载体，采用光电池实现光电转换，其可以应用于高电压、强电磁干扰等极端恶劣环境下的以安全可靠供电为最终目的的光电能量传输系统，也可以应用于远距离传输的场景中。由于激光送能系统具有绝缘简单、抗电磁干扰能力强等特点，在高电压、强磁场等应用场景得到了广泛的应用，逐渐成为一种可靠的供能手段。

目前，由于GaAs基光电池发展较为成熟，在激光供能系统中，大多采用GaAs基光电池作为光电能量转换结构，同时，采用GaAs基光电池的激光供能系统在808nm波段的光电转换效率达到了40％。然而，在该激光供能系统中，为了使光电池在相应波段的转换效率达到最佳，需要采用特殊定制的传输光纤，并且该传输光纤难以实现长距离的能量输送。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于光电池的激光供能装置，以解决现有技术中激光供能系统采用的传输光纤无法实现长距离能量输送的技术问题。

本发明实施例提供的技术方案如下：

本发明实施例提供一种基于光电池的激光供能装置，该装置包括：激光模块、传输光纤、耦合模块以及光电转换模块，所述激光模块输出的光信号通过所述传输光纤传输至所述耦合模块；所述耦合模块用于将接收的光信号分为多路光信号输入至所述光电转换模块中；所述光电转换模块包括多个InP光电池单元，每个InP光电池单元用于接收输入的一路光信号，将接收的光信号转换为电信号。

可选地，所述传输光纤为通信用单模光纤，所述传输光纤在1310nm和1550nm具有低损耗窗口。

可选地，所述耦合模块包括：1×n耦合器，n为大于1的整数。

可选地，所述激光模块包括：放大自发辅助光源、光纤激光器、半导体激光器中的任意一种。

可选地，所述激光模块的线宽大于等于1MHz。

可选地，所述InP光电池单元包括：光纤耦合单元、准直单元、芯片以及引出电极，所述光纤耦合单元和准直单元用于将接收的光信号整形后输入至所述芯片中，所述芯片将整形后的光信号转换为电信号通过所述引出电极输出。

可选地，所述InP光电池单元包括：PIN探测器或InP多结探测器。

可选地，该基于光电池的激光供能装置还包括：能量管理模块，所述能量管理模块连接所述光电耦合模块，所述能量管理模块用于将多个InP光电池单元输出的电信号收集并输出。

可选地，所述能量管理模块还用于改变多个InP光电池单元之间的连接关系为串联连接、并联连接或串并联连接。

本发明技术方案，具有如下优点：