通过光波导同时进行数据和功率传输的设备的制造方法_2

文档序号:9872696阅读:来源:国知局
照希望沿特定方向提供激光束,使得设备的构造更简单。
[0024]在再一个实施例中,所述大功率激光源具有连接到其的热沉,用于从所述大功率激光源散热。大功率激光源在产生I.5W或更大级别的功率时辐射大量热。为了散去这些额外的热,需要热沉。热沉使基站的温度保持低。低功率激光源不辐射这么多热,因此不必要求热沉。
[0025]然而,使用热沉不是强制的,因为功率消耗与所需的激光功率和占空比有关。在需要进行冷却的情况下,例如在功率大或者占空比大的情况下,可以使用任意种类的冷却,即被动冷却,例如使用热沉,或者主动冷却,例如使用冷却风扇。
[0026]在又一个实施例中,所述基站低功率激光源、所述基站光接收器、所述基站光接口和所述大功率激光源布置在基站壳体内部。该壳体一起形成基站三重模块。这种‘集成版本’的设备赋予设备紧凑的结构,并且使得其更便携。
[0027]在另一个实施例中,所述基站低功率激光源、所述基站光接口和所述基站光接收器一起形成布置在基站壳体内部的基站三重模块。所述大功率激光源经由第一永久链路连接到所述基站三重模块,该第一永久链路带有将所述第一激光束馈送到所述基站三重模块中的波导。该带有波导的永久链路可以由光纤尾纤制成。将大功率激光源作为外部附件连接到基站三重模块的这种‘尾纤版本’的配置具有优点。大功率激光源在产生1.5W或更大的级别的功率时辐射大量热。为了消散这些热,必须安装热沉。热沉将占据相当量的空间。将大功率激光源作为单独的模块经由带有波导的永久链路连接到基站三重模块,将使基站三重模块的尺寸减小,因为大功率激光模块与热沉一起布置在三重模块的外部并且形成单独的外部单元。这使设备更灵活,从而可以将其容易地适配为更大的系统。
[0028]在另一个实施例中,所述远程站低功率激光源、所述远程站光接口、所述第一远程站光接收器和所述第二远程站光接收器布置在远程站壳体内部。该壳体一起形成远程站三重模块。这种集成版本赋予设备紧凑的结构,并且使其更便携。
[0029]在再一个实施例中,所述远程站低功率激光源、所述远程站光接口和所述第二远程站光接收器一起形成布置在远程站壳体内部的远程站三重模块。所述第一远程站光接收器经由第二永久链路连接到所述远程站三重模块,该第二永久链路带有用于从所述远程站三重模块接收所述第三激光束的波导。使远程站光接收器在远程站三重模块外部的优点是,其对设备提供灵活性,并且带有波导的第二永久链路确保与远程站三重模块的连接,而不损害其功能。
[0030]在本发明的一个实施例中,所述第一波长是808nm或者940nm,所述第二波长是1310nm,并且所述第三波长是850nm。
[0031 ]在再一个实施例中,所述基站光接口包括设备的基站光学布置,并且所述远程站光接口包括设备的远程站光学布置。这些设备中的每一个能透过选择性的波长。换句话说,每个设备仅让特定波长或者带宽的光通过,并且反射或者折射其余波长的光。因此,各个设备基于设备的透过特性,不同地处理入射到这些设备上的具有不同波长的激光束。
[0032]所述设备的基站光学布置包括:第一设备,其能透过所述第一激光束并且反射所述第三激光束。所述第一设备布置为,使得将所述第一激光束耦合到光波导中,并且向所述基站光接收器反射来自光波导的所述第三激光束。所述设备的基站光学布置还包括:第二设备,其能透过所述第一激光束和所述第三激光束并且反射所述第二激光束,其中,所述第二设备布置为,使得将所述第一激光束耦合到光波导中,所述第三激光束通过所述第二设备传向所述第一设备,并且所述第二激光束被反射和耦合到光波导中。
[0033]所述设备的远程站光学布置包括:第三设备,其能透过所述第一激光束和所述第三激光束并且反射所述第二激光束。所述第三设备布置为,使得所述第一激光束在通过所述第三设备之后被引导到第四设备,将所述第三激光束耦合到光波导中,并且向所述第二远程站光接收器反射来自光波导的所述第二激光束。所述第四设备能透过所述第一激光束并且反射所述第三激光束。所述第四设备布置为,使得将所述第一激光束引导到所述第一远程站光接收器,并且向所述第三设备反射所述第三激光束。
[0034]设备的这种布置确保通过光波导在不同的波长处传输功率,而不干扰通过同一光波导在另一波长处进行的数据传输。此外,应当指出,从基站到远程站的数据传输、即上行链路传输和从远程站到基站的数据传输、即下行链路传输在两个不同的波长处进行。
[0035]在另一个实施例中,基站中以及设备的远程站光学布置处的设备中的每一个是反射镜、过滤器或者透镜。这些反射镜或者透镜用作用于特定波长的过滤器。它们特别被设计为仅允许具有选择性的波长的光通过,并且阻隔其它波长的光。这确保将激光束引导到光波导中并且引导出光波导,并且准确地落在基站和远程站处的对应的接收器上。
[0036]在一个实施例中,与所使用的波长相对应地与过滤器组合地使用一种类型的球形透镜,用于经由光纤连接器将束聚焦到接收器。透镜、反射镜或过滤器的选择可以与三重模块的壳体内部的可用空间有关。
[0037]本发明还公开了一种通过连接基站和远程站的光波导同时进行数据和功率传输的方法的实施例。所述方法包括如下步骤:由基站处的大功率激光源产生具有第一波长的第一激光束;由基站处的基站低功率激光源产生具有第二波长的第二激光束;将第一激光束和第二激光束耦合到光波导中。之后,所述方法包括如下步骤:将第一激光束上的功率从基站经由光波导传输到远程站;以及将第二激光束上的数据从基站经由光波导传输到远程站。
[0038]然后,将承载功率的第一激光束引导到第一远程站光接收器,并且将承载数据的第二激光束引导到第二远程站光接收器。在第一远程站光接收器处从基站接收所传输的由第一激光束承载的功率,并且在第二远程站光接收器处从基站接收所传输的由第二激光束承载的数据。
[0039]所述方法还包括如下步骤:由远程站处的低功率激光源产生具有第三波长的第三激光束;将第三激光束耦合到光波导中;以及将第三激光束上的数据从远程站经由光波导传输到基站。然后,将第三激光束从光波导引导到基站光接收器,其中,在基站光接收器处接收来自远程站的数据。
[0040]在该方法中,所述第一波长、所述第二波长和所述第三波长彼此不同。这防止数据传输和功率传输之间的串话或干扰。
[0041]在所述方法的一个实施例中,将第一激光束上的功率从基站经由光波导传输到远程站的步骤,将第二激光束上的数据从基站经由光波导传输到远程站的步骤,以及将第三激光束上的数据从远程站经由光波导传输到基站的步骤同时进行。这使得全双工数据通信与功率传输同时进行,两者彼此独立地进行,而不产生任何干扰。
[0042]另外,通过光波导同时进行数据和功率传输的设备可以包括上面针对根据本发明的设备的不同实施例提及的一些或全部特征。
【附图说明】
[0043]现在,参考本发明的附图讨论本发明的上述和其它特征。所示出的实施例旨在对本发明进行说明、而不是进行限制。附图包含下面的图,其中,在说明书全文和全部附图中,相似的编号表不相似的部分。
[0044]图1是在基站和远程站之间通过光波导同时进行数据和功率传输的设备的示意图。
[0045]图2是该设备的另一个实施例的示意图,其中,大功率激光源和第一远程站光接收器分别经由带有波导的永久链路连接到基站和远程站。
[0046]图3是描绘通过连接基站和远程站的光波导同时进行数据和功率传输的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0047]参考附图对各个实施例进行描述,其中,在全文中使用相似的附图标记指代相似的元素。在下面的描述中,为了进行说明,叙述了大量具体细节,以提供对一个或更多个实施例的全面理解。很明显,这些实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。
[0048]图1是用于在基站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I的示意图。基站3主要包括大功率激光源5、基站低功率激光源7、包括第一设备26和第二设备27的设备的基站光学布置24以及基站光接收器9。远程站4主要包括远程站低功率激光源12、包括第三设备28和第四设备29的设备的远程站光学布置25、第一远程站光接收器13以及第二远程站光接收器14。
[0049]基站3处的大功率激光源5产生具有特定波长的第一激光束6。该第一激光束6通过第一设备26和第二设备27,然后被基站光接口 11耦合到光波导2中。然后,该第一激光束6传输通过光波导2,并且在通过第三设备28和第四设备29之后,被远程站光接口 15引导到第一远程站光接收器13。第三设备28和第四设备29是设备的远程站光学布置25的一部分。
[0050]远程站光接收器13的示例是PPC-6E,其是光伏功率转换器(PPC,photo voltaicpower conver
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