레이저 기반의 광 무선충전 및 광 무선통신의 동시전송

Simultaneous Transmission of Optical Wireless Power Transfer and Optical Wireless Communication using a Laser Diode

현재까지 알려진 무선충전 방식 중에서 장거리에서 가장 효율이 좋은 방식은 레이저를 이용한 방식이다. 여기에 레이저를 이용한 무선통신 기술을 결합한다면 다양한 분야에 활용이 가능할 것이다. 이에 본 논문에서는 레이저를 이용한 무선충전 및 무선통신의 동시전송 기술에 관하여 연구하고 이에 대한 실험 결과를 보인다. 이 기술은 광 무선충전을 위해서 송신부에 전/광 변환을 위한 레이저 광원을 사용하고 수신부에는 광/전 변환을 위한 태양전지를 사용한다. 또한, 광 무선통신을 위해 해당 레이저 광신호에 반송파를 이용하여 신호를 송신하는 방식이다. 본 논문에서는 실험을 통해 100 mW 레이저 송신부와 태양전지 수신부를 이용하여 광 무선충전은 1.9 %의 DC-to-DC 효율을 보였으며, 무선 광통신은 전송거리가 15 m일때 최대 90 kbps의 전송속도를 보였다.

Wireless charging method using a laser is considered as the most efficient method at a long distance of the wireless charging method. Combining long-range laser wireless charging technology with wireless communication technology will make it possible to use it for a variety of applications. Accordingly, this paper shows the results of research and experiments on wireless charging and wireless communication simultaneously based on a laser. This technique uses a laser as a light source for E/O(: Electric-to-Optical) conversion at the transmitter for optical wireless power transmission. In the experimental results, the optical power transmission using a 100 mW laser transmitter and a solar cells receiver showed a DC-to-DC efficiency of 1.9 %, wireless optical communication showed a transmission speed of up to 90 kbps when the transmission distance is 15 m.