科学家们解锁了利用光为无人机和传感器供电的新方法

快速阅读: 据《Knowridge 科学报告》最新报道，渥太华大学研究团队开发出高效光子功率转换器，可将激光转为电能，通过光纤长距离传输电力与数据，效率超53%，适用于偏远及危险区域。

来源：Unsplash+。来自渥太华大学的研究人员取得了一项新突破，这可能会改变我们在偏远和危险地区为设备供电以及连接设备的方式。通过改进激光将光转换为电能的方式，这项创新使得电力和数据可以通过一根光纤传输——在长距离甚至极端环境中都可以实现。

这一进展的关键是一种称为“光子功率转换器”的设备。这些设备可以将激光光转换为电能，并可用于为电子设备供电，而无需传统的电线或电池。通过改进激光光转换为电能的方式，这项创新使得电力和数据可以通过一根光纤传输——在长距离甚至极端环境中都可以实现。

虽然这个想法以前就存在，但旧系统效率低下，大部分激光能量在到达目的地之前就已经损失了。这就是由Karin Hinzer教授领导的研究团队与德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所合作取得重大突破的地方。

通过开发一种新的模拟模型和转换器设计，该团队创造了一个更高效的设备，它使用与电信网络相同的红外波长。这种新设备是一种“多结”光子功率转换器。这意味着它使用多个半导体层，可以吸收激光光的不同部分。

这种配置可以捕获更多能量，使设备达到超过53%的效率，并产生超过2伏特的电能。更重要的是，它可以在超过一公里的距离上工作——这是旧系统无法实现的。

有了这项进步，现在可以同时通过长距离光纤电缆发送电力和数据。这为在布线或使用电池困难或危险的地方提供了更安全、更可靠的技术。

例如，该系统可以为风力涡轮机上的防雷传感器供电，减少飞机油箱中的火灾风险，或连接物联网的远程传感器。它甚至可以用于水下传感器、远程视频传输，或在外太空为无人机、卫星和月球车供电。

据Hinzer教授表示，这项技术可以极大地改善我们为智能电网中使用的高压传感器供电的方式，降低雷击损坏和火花风险。最重要的是，它可以集成到我们目前用于互联网和电信的光纤基础设施中。

这项突破可能带来更强大、更快、更节能的网络，将电力和数据带到曾经被认为无法到达的地方。

来源：渥太华大学

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