Napájecí zdroj Power-Over-Fiber

Abstract

Tato práce se zabývá možnostmi přenosu energie optickým vláknem pro účely napájení elektronických zařízení. Zahrnuje problematiku přeměny elektrické energie na optickou, navázáním optického záření do optického vlákna, vazbou mezi vláknem a opto-elektrickým převodníkem, přeměnou optické energie na elektrickou a její následné transformaci na potřebné napěťové úrovně. Práce v první části pojednává o principu zmíněného napájecího systému (Power-Over-Fiber). Jsou uvedeny různé technologie provedení klíčových částí zdroje a diskutována jejich efektivita. V další části práce je porovnáno několik komerčních zařízení Power-Over-Fiber. Následně jsou navrženy experimentální systémy s využitím polovodičového laseru, mnohovidového vlákna, fotovoltaického článku a příslušných elektronických obvodů. Závěrečná část práce se věnuje konstrukci experimentálních systémů a měření parametrů přenášeného výkonu a účinnosti.This thesis deals with the possibilities of energy transmission by optical fiber for the purpose of powering of electronic systems. It comprises issues of electrical energy conversion to optical energy, coupling the power into the optical fiber, coupling between fiber and opto-electric transducer, conversion of optical energy to electrical energy, and transformation on required voltage levels. The principles of such Power-Over-Fiber are discussed in the first part of the work. Various technologies for the implementation of key system parts and their effectivity are discussed. In the next part, several Power-Over-Fiber commercial devices are compared. Subsequently, systems for Power-Over-Fiber experimental implementations are proposed. They are based on the utilization of semiconductor laser, multimode fiber, photovoltaic cell and related electronic circuits. The final part of the thesis deals with the construction of experimental systems and measurement of parameters of transmitted power and efficiency.