Передача большого количества электроэнергии десятилетиями полагалась на медь, но ситуация меняется. Специалисты из HUBER+SUHNER запустили спутник глобальной навигационной системы (GNSS), в котором активную антенну питает оптоволоконный кабель, а не более традиционные медные провода. Это позволяет передавать данные и питание только по одному кабелю.
Передача данных и электрической мощности уже несколько десятилетий производится по медному кабелю. Примером может служить стандарт power-over-ethernet (PoE), в котором сетевые данные и питание передаются по одному медному кабелю.
Но сегодня медь уже не в состоянии удовлетворить требования к передаче огромных объемов данных. Поэтому передача данных и энергии ограничивалась лишь очень узкими приложениями.
Кроме того, медь имеет некоторые внутренние недостатки: ее нельзя устанавливать там, где действует высокое электрическое напряжение, она может генерировать электрическую искру, она чувствительна к сильному магнитному полю и относительно толще/тяжелее оптоволокна.
Как работает передача мощности и данных через оптоволокно? Источник (как правило, лазерный диод) излучает свет, обычно монохроматический, на одном конце, а фотоэлектрический элемент собирает этот свет на другом конце. Процесс называется оптическим излучением энергии и, по сути, более сосредоточенным взглядом на то, как работает любая солнечная панель.
Хотя обычная солнечная панель имеет эффективность около 25%, мощность через волокно может достигать 70%.Но в целом, если учесть другие факторы, эффективность преобразования электроэнергии, по словам специалиста по фотонике RP Photonics, может достигать 30%. Этого недостаточно, например, для портативной электростанции или питания ноутбука.
Очевидно, что новая технология не заменит медь во всем энергетическом оборудовании. Она все еще требует много отдельных компонентов и гораздо дороже развертывания меди. Однако с усовершенствованием технологии и массовым производством можно ожидать, что передача электрической мощности через оптоволокно станет гораздо более распространенной.
В случае H+S это означает увеличение расстояния в несколько километров между источником и приемной системой – на несколько порядков по сравнению с медью. В долгосрочной перспективе это поможет упростить развертывание доступа FTx (оптоволокно к любому месту). Причем оптоволокно в каждую квартиру является одной из таких востребованных задач и передача мощности через оптоволокно будет играть огромную роль в увеличении интернет-каналов в наших домах, а также в развертывании 5G, 6G и iOT из-за количества маломощных антенных блоков и нано/пико/фем.
