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전송할 데이터를 광 신호로 변환하고, 변환된 광 신호를 공진에 의해 에너지를 증가시켜 전송하는 전송유닛; 및상기 전송유닛으로부터 전송되는 광 신호를 수신하고, 수신한 광 신호 중 일부의 광 에너지를 전기에너지로 변환하여 기기를 충전하고, 다른 일부의 광 신호를 수신 데이터로 변환하는 수신유닛을 포함하는 무선 광 통신 및 충전시스템
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제1항에 있어서,상기 전송유닛은 광을 발생시키는 광원부; 전송할 데이터를 광 신호 변환하고 광 신호에 기초하여 상기 광원부로부터 발광되는 광의 점멸을 제어하는 전송 제어부; 및상기 광원부에 의해 발광되는 광을 분할하고 상기 수신유닛과 공진하도록 하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광 통신 및 충전시스템
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제1항에 있어서,상기 수신 유닛은 입사되는 광을 같은 각도로 반사시키고, 볼렌즈 혹은 큐브 형태의 배열로 되어 있고 중심에 간격이 형성된 역반사기; 상기 입사된 광 중, 반사되지 않고, 중심에 간격을 통해 통과하는 광을 탐지하여 전기에너지로 변환하고, 변환된 전기 에너지가 충전되는 에너지 충전부; 및 상기 광 신호를 데이터 신호로 복호화하는 통신모듈를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광 통신 및 충전시스템
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제3항에 있어서,상기 통신모듈은 포토다이오드를 포함하고, 상기 포토다이오드는 상기 역반사기가 분할비에 따라 분할한 광의 일부를 수신받는 것을 특징으로 하는 무선 광 통신 및 충전시스템
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제3항에 있어서,상기 통신모듈은 포토다이오드를 포함하고, 상기 포토다이오드는 상기 역반사기로부터 반사되는 광원의 일부를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 광 통신 및 충전시스템
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제2항에 있어서,상기 전송 제어부는 상기 광 신호에 기초하여 상기 광원부의 점멸을 제어하는 SOA 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 무선 광 통신 및 충전시스템
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제2항에 있어서,상기 전송 제어부는 상기 발광부로부터 파장에 따라 분할되는 광의 출력경로 상에 마련되는 하나 이상의 외부 변조기; 상기 광 신호에 기초하여 상기 하나 이상의 외부 변조기를 제어하는 변조기 드라이버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광 통신 및 충전시스템
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제2항에 있어서,상기 발광부는 상기 광원부로부터 수신한 광을 소정범위의 파장으로 분할시켜 공간상으로 출력하는 회절격자, 프리즘, 배열 도파로 격자(arrayed waveguide grating) 기반의 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 및 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) demux 중 어느 하나를 포함하는 광파장 분할기; 상기 광파장 분할기의 출력단에 형성되어 FOV(field of view)를 확대시키는 망원부; 및상기 광원부에서 출력되는 광의 출력정보를 입력받아 상기 광파장 분할기의 방향을 제어하는 방향제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광 통신 및 충전시스템
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제8항에 있어서,상기 발광부는 상기 광원부로부터 출력되는 광을 평행광선으로 변환하는 시준기; 및상기 광원부에서 출력되는 광이 상기 회절격자에 입력되기 전, 수신기 역반사기에 입사되는 광의 반사율을 증가시키기 위해 광의 너비를 확장시키는 너비 확장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광 통신 및 충전시스템
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제9항에 있어서,상기 광원부는 한쪽 방향으로만 광이 전달될 수 있도록 하는 격리기; 및상기 시준기로부터 전력을 수신하고 반도체 광증폭기로부터 광대역의 광원을 상기 회절격자로 출력하는 커플러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광 충전 시스템
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제3항에 있어서,상기 통신모듈은 수신한 광 신호에 대한 전류에 대응하는 전압으로 변환하는 전압변압부; 변환된 전압에 대하여 노이즈를 제거하는 필터부; 및상기 노이즈가 제거된 전압을 증폭하는 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 광 충전 시스템
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제2항에 있어서, 상기 광원부는 이득 광섬유를 활용한 광섬유 증폭기 또는 레이저이며, 상기 광섬유 증폭기는 펌프 레이저, 광파장 결합기 및 서큘레이터를 포함하고, 상기 펌프 레이저로부터 출력되는 광이 서큘레이터를 통해 수신유닛으로 출력되고, 상기 수신유닛으로부터 되돌아오는 일부 광은 광파장 결합기를 통해 결합되어 증폭되는 광이 출력되는 것을 특징으로 하는 무선 광 충전 시스템
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제2항에 있어서, 상기 광원부는 이득 광섬유를 활용한 광섬유 증폭기 또는 레이저이며, 상기 광섬유 증폭기는 펌프 레이저, 광파장 결합기 및 미러를 포함하고, 상기 광파장 결합기는 펌프 레이저의 출력과 상기 미러로부터 반사되는 광이 만나는 부분에 배치되며, 상기 미러의 반사율을 조정하여 출력 전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 무선 광 충전 시스템
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제2항에 있어서, 상기 광원부는 이득 광섬유를 활용한 광섬유 증폭기 또는 레이저이며, 상기 광섬유 증폭기는 펌프 레이저, 광파장 결합기 및 FBG(Fiber Bragg Grating) 리플렉터를 포함하며, 상기 FBG(Fiber Bragg Grating) 리플렉터는 광 섬유의 굴절율을 조정하여 출력 전압을 조절하고, 출력 신호의 대역폭도 조정 가능한 것을 특징으로 하는 무선 광 충전 시스템
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제8항에 있어서, 상기 광파장 분할기가 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 및 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) demux 중 어느 하나인 경우,상기 수신유닛은 광섬유를 통해 물리적으로 분리된 여러 공간에 배치되어, 광 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 광 충전 시스템
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