Acknowledgement
본 논문은 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임 (No. NRF-2021R1I1A3047031).
The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences (한국전자통신학회논문지)
- Volume 17 Issue 5
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- Pages.853-858
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- 2022
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- 1975-8170(pISSN)
DOI QR Code
Underwater Simultaneous Light Information and Power Transmission using a Laser Diode
레이저 다이오드를 이용한 수중 광 정보 및 전력 동시전송
- Kim, Sung-Man (Dept. Electronic Engineering, KyungSung University) ;
- Shin, Jae-Woo
- Received : 2022.09.02
- Accepted : 2022.10.17
- Published : 2022.10.31
Abstract
In this paper, we show a simultaneous transmission of underwater optical wireless power transfer and underwater optical wireless communication. A laser diode is used for electric-to-optic conversion at the transmitter and a solar cell is used for optic-to-electric conversion at the receiver. We optimized the transmitter and receiver for the best performance. The laser diode is a 100-mW laser diode and showed a conversion efficiency of 18.5%. The experimental results showed a 0.33-% DC-to-DC underwater power transfer efficiency at 5 m and a data rate of 100 kbps at 1 m.
본 논문에서는 레이저 다이오드를 활용하여 수중 광 전력과 수중 광 무선통신의 동시전송을 연구하고 이에 대한 실험 결과를 보인다. 본 실험에서는 송신부에 전/광 변환을 위한 레이저 다이오드를 사용하고 수신부에는 광/전 변환을 위한 태양전지를 사용하였다. 수중 전송 실험을 위해서는 플라스틱 관에 물을 채워 구현하였으며, 수중 광 무선통신 및 수중 광 무선충전을 위해 레이저 송신단과 수신단 시스템을 최적화하였다. 본 실험에서는 100 mW 급 레이저를 사용하였으며, 레이저의 최대 전/광 변환효율을 18.5 % 였다. 수중 광 무선충전 및 수중 광 무선통신의 동시전송 실험결과, 수중에서 최대 5 m 전송시에 0.33 %의 DC-to-DC 전송효율을 보였으며, 수중 무선 광통신은 수중에서 1 m 전송시에 최대 50 kbps의 전송속도를 보였다.
Keywords