Современный мир все больше зависит от связи между электронными устройствами. Фотонные преобразователи энергии превращают лазерный свет в электроэнергию и позволяют интегрировать фотонику в существующую волоконно-оптическую инфраструктуру. Специалисты из Канады испытали такой преобразователь и выяснили, что он способен одновременно подключать и заряжать электронику на больших расстояниях с помощью простого оптоволокна, даже в самых суровых условиях.
«В традиционных системах питания по оптоволокну большая часть лазерного света теряется, — пояснила Карин Хинцер из лаборатории Sunlab Университета Оттавы, руководитель проекта. — Благодаря новым устройствам волокно может быть намного длиннее».
Для этого исследователи разработали модель многопереходных фотонных силовых преобразователей. Они работают на инфракрасных длинах волн, которые применяют в телекоммуникациях, и которые отличаются низкими потерями при затухании на километр волокна. Разработанное учеными устройство продемонстрировало резкий рост мощности и передачи данных на расстояниях более километра, пишет сайт университета.
Термин «многопереходный» означает, что устройства построены путем наложения множества полупроводниковых переходов, поглощающих свет, в результате чего большая часть лазерного света преобразуется в электрическую энергию. Это позволяет достичь более высокой эффективности и напряжения.
Используя такую модель, команда смогла спроектировать и изготовить фотонный силовой преобразователь, вырабатывающий при максимальной мощности более 2 вольт с эффективностью свыше 53 %.
Внедрение фотонных преобразователей мощности на используемых длинах волн может привести к повышению надежности телекоммуникационных сетей, сокращению расходов за счет повышения производительности систем и созданию более быстрых и надежных сетей, которые могут принести пользу многим технологиям, в том числе, технологии мониторинга интеллектуальных сетей, удаленной видеосвязи, датчикам контроля и интернета вещей. В будущем они могли бы пригодиться для одновременного питания и связи с дронами, спутниками и лунными аппаратами.
