【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光信号传输，尤其涉及一种信能同传装置及方法。
技术介绍
1、目前，光纤传输方案一般采用单模光纤传能或单模光纤信能同传，但是单模光纤传能的方式传能功率阈值低，末端输出电流小，而单模光纤信能同传方案虽支持信能同传，但仍然未能摆脱ssmf能量承受阈值低的缺陷，且传能损耗大，只能传递较少的能量、传输较短的距离。基于此，现有的方案提出了基于多芯光纤(mcf)进行信能同传的方案，多芯光纤的共享包层中存在多个独立纤芯，可分别用来传输能量或传输信息，实现了信能同传，但各独立纤芯之间仍然存在相互干扰的可能性，特别时当传能功率较高时，很容易使能量泄露到包层中并干扰信息的传输；且mcf中的各独立纤芯仍然是实芯传输原理，未能解决能量承受阈值低、能量损耗大、难以应用多波长传能技术的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种信能同传装置及方法，旨在解决现有技术光纤传能中能量承受阈值低、能量损耗大、难以应用多波长传能的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种信能同传装置，包括发射模块、传输模块以及复合接收模块，所述复合接收模块包括光电探测单元和光伏转换单元；
3、所述发射模块，用于发射多束不同波长的光信号，并将所述多束不同波长的光信号发送至传输模块，其中，所述波长包括能量波长和信息波长；
4、所述传输模块，用于将多束不同波长的光信号进行合束与分波，得到能量波长光斑和信息波长光斑，并将所述能量波长光斑和信息波长光斑发射至复合接收模块的不
5、所述光电探测单元，用于对所述信息波长光斑进行检测，得到电信号；
6、所述光伏转换单元，用于将所述能量波长光斑转换为电流。
7、可选地，所述传输模块包括波长合束器、nanf空芯光纤以及衍射光栅；
8、所述波长合束器，用于将能量波长对应的光信号和信息波长对应的光信号进行合束，得到合束后的光信号，并将所述合束后的光信号发送至nanf空芯光纤；
9、所述nanf空芯光纤，用于对所述合束后的光信号进行调制，得到目标光信号，并将所述目标光信号传输至所述衍射光栅；
10、所述衍射光栅，用于对所述目标光信号进行激光分束，得到能量波长光斑和信息波长光斑，并将所述能量波长光斑和信息波长光斑发射至复合接收模块的不同位置。
11、可选地，所述复合接收模块还包括基板和散热层，所述基板上的不同区域分别部署有光电探测单元、光伏转换单元，所述光电探测单元包括多组光电转换器，所述光伏转换单元包括多组光伏转换器，所述散热层位于所述基板上方；
12、所述散热层，用于对所述光电转换器和所述光伏转换器降温；
13、所述散热层，还用于将所述光伏转换器产生的热量转换为电流；
14、所述基板，用于绝缘所述光伏转换单元产生的电流。
15、可选地，通过调整所述光电转换器和所述光伏转换器的数量和位置对所述复合接收模块的信能配比进行控制。
16、可选地，所述复合接收模块还包括信号解调单元和整流储能单元；
17、所述信号解调单元，用于接收所述光电探测单元发送的电信号，并对所述电信号进解调，得到解调信息；
18、所述整流储能单元，用于接收所述光伏转换单元发送的电流并进行存储。
19、可选地，所述发射模块包括能量光波发射单元和信息光波发射单元，所述能量光波发射单元包括第一预设数量能量激光器，所述信息光波发射单元包括第二预设数量的信息激光器和数量相同的预设调制器；
20、各所述能量激光器，用于发射能量波长的光信号，并将所述能量波长的光信号发送至所述传输模块；
21、各所述信息激光器，用于发射信息波长的光信号，通过所述预设调制器将信息数据流调制到所述信息波长的光信号上，并将所述信息波长的光信号发送至所述传输模块。
22、此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种信能同传方法，所述信能同传方法应用于如上文所述的信能同传装置，所述信能同传装置包括发射模块、传输模块以及复合接收模块，所述复合接收模块包括光电探测单元和光伏转换单元；
23、所述信能同传方法包括：
24、发射模块发射多束不同波长的光信号，并将所述多束不同波长的光信号发送至传输模块，其中，所述波长包括能量波长和信息波长；
25、传输模块将多束不同波长的光信号进行合束与分波，得到能量波长光斑和信息波长光斑，并将所述能量波长光斑和信息波长光斑发射至复合接收模块的不同位置，其中，所述位置上设有对应的光电探测单元和光伏转换单元；
26、光电探测单元对所述信息波长光斑进行检测，得到电信号；
27、光伏转换单元将所述能量波长光斑转换为电流。
28、可选地，所述传输模块包括波长合束器、nanf空芯光纤以及衍射光栅，所述传输模块将多束不同波长的光信号进行合束与分波，得到能量波长光斑和信息波长光斑，包括：
29、波长合束器将能量波长对应的光信号和信息波长对应的光信号进行合束，得到合束后的光信号，并将所述合束后的光信号发送至nanf空芯光纤；
30、nanf空芯光纤对所述合束后的光信号进行调制，得到目标光信号，并将所述目标光信号传输至所述衍射光栅；
31、衍射光栅对所述目标光信号进行激光分束，得到能量波长光斑和信息波长光斑，并将所述能量波长光斑和信息波长光斑发射至复合接收模块的不同位置。
32、可选地，所述nanf空芯光纤对所述合束后的光信号进行调制，得到目标光信号，包括：
33、nanf空芯光纤通过第一预设调制方式对所述合束后的光信号中的能量波长进行调制，得到参考光信号；
34、nanf空芯光纤通过第二预设调制方式对所述参考光信号中的信息波长进行调制，得到目标光信号，其中，所述目标光信号中的能量波长为第一偏振方向，所述目标光信号中的信息波长为第二偏振分束，所述第一偏振方向和所述第二偏振方向相互正交。
35、可选地，所述nanf空芯光纤通过第一预设调制方式对所述合束后的光信号中的能量波长进行调制，得到参考光信号之后，还包括：
36、nanf空芯光纤对所述参考光信号中的能量波长进行偏振归一化处理，得到能量波长偏振方向一致的参考光信号，其中，所述参考光信号的能量波长为第一偏振方向。
37、本专利技术提出了一种信能同传装置，所述信能同传装置包括发射模块、传输模块以及复合接收模块，复合接收模块包括光电探测单元和光伏转换单元；发射模块用于发射多束不同波长的光信号，并将多束不同波长的光信号发送至传输模块，其中波长包括能量波长和信息波长；传输模块用于将多束不同波长的光信号进行合束与分波，得到能量波长光斑和信息波长光斑，并将能量波长光斑和信息波长光斑发射至复合接收模块的不同位置，其中，位置上设有对应的光电探测单元和光伏转换单元；光电探测单元用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种信能同传装置，其特征在于，包括发射模块、传输模块以及复合接收模块，所述复合接收模块包括光电探测单元和光伏转换单元；
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传输模块包括波长合束器、NANF空芯光纤以及衍射光栅；
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述复合接收模块还包括基板和散热层，所述基板上的不同区域分别部署有光电探测单元、光伏转换单元，所述光电探测单元包括多组光电转换器，所述光伏转换单元包括多组光伏转换器，所述散热层位于所述基板上方；
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，通过调整所述光电转换器和所述光伏转换器的数量和位置对所述复合接收模块的信能配比进行控制。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述复合接收模块还包括信号解调单元和整流储能单元；
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发射模块包括能量光波发射单元和信息光波发射单元，所述能量光波发射单元包括第一预设数量能量激光器，所述信息光波发射单元包括第二预设数量的信息激光器和数量相同的预设调制器；
7.一种信能同传方法，其特
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传输模块包括波长合束器、NANF空芯光纤以及衍射光栅，所述传输模块将多束不同波长的光信号进行合束与分波，得到能量波长光斑和信息波长光斑，包括：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述NANF空芯光纤对所述合束后的光信号进行调制，得到目标光信号，包括：
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述NANF空芯光纤通过第一预设调制方式对所述合束后的光信号中的能量波长进行调制，得到参考光信号之后，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种信能同传装置，其特征在于，包括发射模块、传输模块以及复合接收模块，所述复合接收模块包括光电探测单元和光伏转换单元；
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传输模块包括波长合束器、nanf空芯光纤以及衍射光栅；
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述复合接收模块还包括基板和散热层，所述基板上的不同区域分别部署有光电探测单元、光伏转换单元，所述光电探测单元包括多组光电转换器，所述光伏转换单元包括多组光伏转换器，所述散热层位于所述基板上方；
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，通过调整所述光电转换器和所述光伏转换器的数量和位置对所述复合接收模块的信能配比进行控制。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述复合接收模块还包括信号解调单元和整流储能单元；
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发射模块包括能量光波发射单元和信息光波发射单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴宇，
申请(专利权)人：中国移动通信集团江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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