Crédito: Informes celulares de ciencias físicas (2025). Doi: 10.1016/j.xcrp.2025.102610
Desde redes inteligentes hasta Internet de las cosas, el mundo moderno depende cada vez más de la conectividad entre dispositivos electrónicos. Gracias a los investigadores de la Universidad de Ottawa, estos dispositivos ahora se pueden conectar y alimentar simultáneamente con una fibra óptica simple a largas distancias, incluso en los entornos más duros.
Este significativo paso adelante en el desarrollo de convertidores de potencia fotónica, dispositivos que convierten la luz láser en energía eléctrica, podrían integrar soluciones de potencia remota basadas en láser en la infraestructura de fibra óptica existente. Esto, a su vez, podría allanar el camino para mejorar la conectividad y la comunicación más confiable en ubicaciones remotas y situaciones extremas.
“En el poder tradicional sobre los sistemas de fibra, la mayor parte de la luz láser se pierde”, explica el profesor Karin Hinzer de la Universidad de Ottawa’s Sunlab, que colaboró con el Instituto Fraunhofer de Alemania para los sistemas de energía solar en el estudio. “Con estos nuevos dispositivos, la fibra puede ser mucho más larga”.
Para abordar esto, los investigadores de Sunlab desarrollaron un modelo de simulación para convertidores de potencia fotónica multi-unión que operan en longitudes de onda infrarrojas utilizadas para telecomunicaciones, que tienen bajas pérdidas de atenuación por kilómetro en fibra. “El dispositivo fabricado muestra una mejora dramática en la transmisión de potencia y datos en distancias más largas que un kilómetro, donde los sistemas tradicionales no son viables”, agrega Gavin Forcade, primer autor del documento publicado En informes celulares de ciencias físicas.
Integrando sensores de potencia y fibra
El término “multijunción” significa que los dispositivos se construyen apilando muchas uniones de semiconductores que absorben la luz, lo que da como resultado una mayor luz láser que se convierte en energía eléctrica, lo que permite alcanzar mayores eficiencias y voltajes. Usando este modelo, los equipos pudieron diseñar y fabricar un convertidor de potencia fotónico que produzca más de 2 voltios en su punto máximo de potencia con una eficiencia de más del 53%.
La adopción de convertidores de energía fotónica en longitudes de onda de telecomunicaciones podría conducir a redes de telecomunicaciones más confiables, reducir los costos al mejorar el rendimiento de los sistemas y crear redes más rápidas más robustas que podrían beneficiar a muchas tecnologías, como:
Tecnologías de monitoreo de cuadrícula inteligente Sensores de monitoreo de la cuchilla de turbina de viento a prueba de rayos Arbitros de combustible sin chispa en aviones sensores distribuidos para Internet de las cosas (IoT) La cámara de video remota vincula sensores submarinos de potencia láser en espacio libre, lo que permite futuras aplicaciones como alimentar y comunicarse simultáneamente con drones, satélites y vehículos lunar.
“Esto podría mejorar la potencia a sensores de alto voltaje y monitoreo para redes inteligentes sin el riesgo de fallas de rayos, podría reducir los riesgos de chispas en entornos peligrosos y podría transmitir potencia y datos simultáneamente a dispositivos remotos en la infraestructura de fibra óptica existente”, agregó Hinzer, el presidente de investigación universitario en los dispositivos fotónicos de energía.
Más información: Gavin P. Forcade et al, convertidores de potencia láser multibunción que excede el 50% de la eficiencia en el infrarrojo de longitud de onda corta, Cell Reports Physical Science (2025). Doi: 10.1016/j.xcrp.2025.102610
Proporcionado por la Universidad de Ottawa
Cita: los nuevos convertidores de potencia láser pueden transmitir la potencia para promover destinos remotos (2025, 23 de junio) recuperados el 23 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-laser-power-transmit-remote-destinations.html
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