[发明专利]通过光波导同时进行数据和功率传输的设备和方法

摘要

本发明公开了一种通过单个光波导同时进行全双工数据和功率传输的设备和方法。在该设备中，光波导连接基站和远程站。在基站处，大功率激光源发出用于承载功率的第一激光束，并且基站低功率激光源发出用于承载从基站通过光波导到远程站的数据的第二激光束。光接口将激光束耦合到光波导中以进行传输。在对应的第一和第二远程站光接收器处接收第一和第二激光束。类似地，在远程站处，远程站低功率激光源发出用于承载从远程站到基站的数据的第三激光束，并且在基站光接收器处接收该束。第一、第二和第三激光束的波长不同。

主权项

1.一种用于在基站(3)和远程站(4)之间通过光波导(2)同时进行数据和功率传输的设备(1)，所述设备(1)包括：‑光波导(2)，用于连接基站(3)和远程站(4)；‑基站(3)，用于发送和接收数据，并且用于通过光波导(2)进行功率传输，其中，基站(3)包括：○大功率激光源(5)，用于发出第一波长的第一激光束(6)，其中，所述第一激光束(6)用于进行从基站(3)到远程站(4)的功率传输；○基站低功率激光源(7)，用于发出第二波长的第二激光束(8)，其中，所述第二激光束(8)用于进行从基站(3)到远程站(4)的数据传输；○基站光接收器(9)，用于接收来自远程站(4)的第三波长的第三激光束(10)，其中，所述第三激光束(10)用于进行从远程站(4)到基站(3)的数据传输，○基站光接口(11)，用于将所述第一激光束(6)和所述第二激光束(8)同时耦合到光波导(2)中，并且用于将所述第三激光束(10)从光波导(2)引导到所述基站光接收器(9)；‑远程站(4)，用于接收和发送数据，并且用于通过光波导(2)从基站(3)接收功率，其中，远程站(4)包括：○远程站低功率激光源(12)，用于至少产生所述第三激光束(10)，用于进行从远程站(4)到基站(3)的数据传输；○第一远程站光接收器(13)，用于接收来自基站(3)的所述第一激光束(6)；○第二远程站光接收器(14)，用于接收来自基站(3)的所述第二激光束(8)；○远程站光接口(15)，用于同时将所述第一激光束(6)引导到所述第一远程站光接收器(13)，将所述第二激光束(8)引导到所述第二远程站光接收器(14)，并且用于将所述第三激光束(10)耦合到光波导(2)中；其中，所述第一波长、所述第二波长和所述第三波长彼此不同，其中，所述基站光接口(11)包括设备的基站光学布置(24)，并且所述远程站光接口(15)包括设备的远程站光学布置(25)，其中，每个设备(26,27,28,29)能透过选择性的波长，其中，‑所述设备的基站光学布置(24)包括：○第一设备(26)，其能透过所述第一激光束(6)并且反射所述第三激光束(10)，其中，所述第一设备(26)布置为，使得将所述第一激光束(6)耦合到光波导(2)中，并且从光波导(2)向所述基站光接收器(9)反射所述第三激光束(10)；○第二设备(27)，其能透过所述第一激光束(6)和所述第三激光束(10)并且反射所述第二激光束(8)，其中，所述第二设备(27)布置为，使得将所述第一激光束(6)耦合到光波导(2)中，将所述第三激光束(10)通过所述第二设备(27)传向所述第一设备(26)，并且反射所述第二激光束(8)和将其耦合到光波导(2)中；以及‑所述设备的远程站光学布置(25)包括：○第三设备(28)，其能透过所述第一激光束(6)和所述第三激光束(10)并且反射所述第二激光束(8)，其中，所述第三设备(28)布置为，使得所述第一激光束(6)在通过所述第三设备(28)之后被引导到第四设备(29)，将所述第三激光束(10)耦合到光波导(2)中，并且从光波导(2)向所述第二远程站光接收器(14)反射所述第二激光束(8)；○所述第四设备(29)，其能透过所述第一激光束并且反射所述第三激光束(10)，其中，所述第四设备(29)布置为，使得将所述第一激光束(6)引导到所述第一远程站光接收器(13)，并且向所述第三设备(28)反射所述第三激光束(10)。