光纤传能技术是一种新型的供能技术,采用特殊光纤传输高功率激光至远端,再由光伏电池转换出的电能为器件或模块供电。由于光纤具有体积小、成本低、电磁隔离等本征优势,光纤传能技术在传感、监控和通信领域有着重要应用,尤其易燃易爆、强电磁干扰、强辐射等特殊场景。本文首先从选题背景与意义出发,介绍了光纤传能技术的优势和国内外的研究进展,并对光纤传能技术的主要应用领域进行了阐述;接着对光纤传能系统中的关键器件高功率激光器、大功率传能光纤和光伏电池的基本原理进行了研究,对这些关键器件的性能参数展开了分析。然后,设计了一种光纤传能方案。该方案由高功率激光器、传能光纤、光伏电池和DC-DC降压模块组成。高功率激光器产生功率3W的激光,经2km多模光纤传输至远端,通过光伏电池将激光转换成电流和电压,再通过DC-DC降压模块转换成±5V的稳定电压。进而,对该方案的性能进行了实验测试:实现了165m W电功率的2km光纤远程传输,整体能量转换效率为5.5%。在此基础上,设计了一种基于光纤传能的光载无线通信（RoF）方案。对该方案所涉及的关键技术（如OFDM技术、OFDM-RoF系统和DDO-OFDM结构）进行了分析和研究,提出了实验方案并详细阐述了该方案的传输链路及数字信号的产生过程。在验证实验中,实现了基于光纤传能的1GHz带宽的16QAM-OFDM信号的2km距离传输;RoF系统输入光功率为-6dBm到-1dBm时均获得了清晰的星座图,证明了该方案的可行性。同时,设计了一种基于光纤传能的铁路电磁干扰检测方案。通过光纤供电的直调激光器采集铁路沿线的电磁信号（通过任意波形发生器和矢量信号发生器模拟）,经2km的单模光纤传输后由光电探测器将电信号恢复出来并通过矢量信号分析仪得到电信号的频谱图、星座图和眼图。基于光纤传能的电磁干扰检测方案成功地识别了铁路GSM-R信号受到的电磁干扰类型。