Технологии беспроводной передачи энергии начинают становиться в настоящее время достаточно обыденной вещью. Примерами этому является беспроводная зарядка электрических автомобилей, зарядка смартфонов, другой потребительской электроники, и т.п. Но, к сожалению, все из существующих сейчас подобных систем весьма и весьма ограничены по дальности действия. Большую дальность действия могут обеспечить оптические системы передачи, в которых носителем энергии является луч лазерного света, однако, как правило, такие системы также имеют серьезные ограничения, на этот раз по количеству передаваемой ими энергии. Но недавно специалисты компаний Ericsson и PowerLight Technologies продемонстрировали свой вариант технологии оптической передачи, мощности которой хватило для приведения в действие мобильной станции 5G-связи.
Система, которая разрабатывалась компанией PowerLight в течение почти двух лет, состоит из передатчика и приемника энергии, которые могут быть разнесены на расстояние до нескольких тысяч метров. На стороне передатчика находится лазер или множество лазеров, которые преобразуют электрическую энергию в энергию фотонов когерентного излучения. Луч лазерного света с высокой точностью наводится на приемник, в котором установлен высокоэффективный фотоэлектрический элемент, производящий обратное преобразование - энергии фотонов в электрическую энергию.
Несомненно, луч невидимого света высокой интенсивности, распространяющийся по открытому общедоступному пространству, представляет собой источник повышенной опасности. Поэтому разработчики системы предусмотрели в ней ряд мер безопасности. Со стороны передатчика луч света окружен быстродействующими камерами с высоким разрешением и другими датчиками, которые способны заметить даже небольшую птицу на относительно большом расстоянии. Более того, луч лазера, несущий основное количество энергии, окружается лучами "охранных" низкоэнергетических лазеров, не представляющих собой угрозы для живых существ. И при прерывании любого из охранных лучей срабатывает быстродействующая защита.
При обнаружении объекта, траектория которого пересекает луч лазерного света, лазер отключается на время, исчисляющееся миллисекундами и десятками миллисекунд. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы птица, к примеру, успела пересечь опасную область. А наличие конденсаторов и дополнительного аккумулятора на стороне получателя делает такие прерывания в поставке энергии практически незаметными для потребителя.
Во время первых испытаний система PowerLight приводила в действие мобильную станцию 5G-связи компании Ericsson, у которой отсутствовал любой другой источник энергии. Система обеспечила передачу 480 Вт мощности на расстояние в 300 метров. Но у системы имеется потенциал для обеспечения передачи 1000 Вт на расстояние более километра, что и будет проверено во время следующих испытаний.
Такая комбинация системы оптической беспроводной передачи энергии и мобильной станции сотовой связи позволит быстрое развертывание и обеспечение покрытия в районах стихийных бедствий, техногенных катастроф и других местах, в которых коммуникационная инфраструктура была разрушена в силу каких-либо причин. А оптические технологии компаний типа PowerLight и Emrod могут по отдельности использоваться для зарядки электрических автомобилей, причем прямо во время движения, в космических миссиях и во многих других областях.
