USB Active Optical Cable (AOC) to technologia łącząca zalety światłowodów i tradycyjnych złączy elektrycznych. Wykorzystuje ona zintegrowane na obu końcach kabla fotoelektryczne układy konwersji, aby organicznie łączyć światłowody i kable. Ta konstrukcja pozwala AOC zapewnić szereg zalet w porównaniu z tradycyjnymi kablami miedzianymi, szczególnie w przypadku transmisji danych na duże odległości i z dużą prędkością. W tym artykule przeanalizujemy głównie zasadę działania aktywnego kabla optycznego USB.
Zalety aktywnego kabla światłowodowego USB
Zalety aktywnego USBkable światłowodowesą bardzo oczywiste, w tym dłuższe odległości transmisji. W porównaniu z tradycyjnymi miedzianymi kablami USB, USB AOC może obsługiwać maksymalną odległość transmisji ponad 100 metrów, co czyni je bardzo odpowiednimi do zastosowań wymagających przekraczania dużych przestrzeni fizycznych, takich jak kamery bezpieczeństwa, automatyka przemysłowa i transmisja danych w sprzęcie medycznym. Istnieją jeszcze wyższe prędkości transmisji, przy czym kable USB 3.0 AOC są w stanie osiągnąć do 5 Gb/s, podczas gdy nowsze standardy, takie jak USB4, mogą obsługiwać prędkości transmisji do 40 Gb/s lub nawet wyższe. Oznacza to, że użytkownicy mogą cieszyć się szybszymi prędkościami przesyłania danych, zachowując jednocześnie zgodność z istniejącymi interfejsami USB.
Ponadto ma również lepsze właściwości przeciwzakłóceniowe. Dzięki zastosowaniu technologii światłowodowej USB AOC ma doskonałą kompatybilność elektromagnetyczną (EMC), która może skutecznie opierać się zakłóceniom elektromagnetycznym (EMI). Jest to bardzo ważne w przypadku zastosowań w silnych środowiskach elektromagnetycznych, takich jak precyzyjne połączenia instrumentów w szpitalach lub warsztatach fabrycznych. Lekki i kompaktowy, w porównaniu do tradycyjnych kabli miedzianych tej samej długości, USB AOC jest lżejszy i bardziej elastyczny, zmniejszając swoją wagę i objętość o ponad 70%. Ta funkcja jest szczególnie korzystna w przypadku urządzeń mobilnych lub scenariuszy instalacji o ścisłych wymaganiach dotyczących przestrzeni. W większości przypadków USB AOC można podłączyć i używać bezpośrednio bez konieczności instalowania specjalnego oprogramowania sterownika.
Zasada działania
Zasada działania USB AOC opiera się na czterech głównych komponentach.
1. Wejście sygnału elektrycznego: Gdy urządzenie wysyła dane przez interfejs USB, wygenerowany sygnał elektryczny najpierw dociera do jednego końca AOC. Sygnały elektryczne są tutaj takie same, jak te używane w tradycyjnej transmisji kablem miedzianym, zapewniając zgodność z istniejącymi standardami USB.
2. Konwersja sygnału elektrycznego na optyczny: Na jednym końcu kabla AOC osadzony jest jeden lub więcej laserów emitujących sygnały powierzchniowe z pionową wnęką, których zadaniem jest konwersja otrzymanych sygnałów elektrycznych na sygnały optyczne.
3. Transmisja światłowodowa: Po przekształceniu sygnałów elektrycznych w sygnały optyczne, te impulsy optyczne będą przesyłane na duże odległości wzdłuż kabla światłowodowego. Ze względu na bardzo niskie straty światłowodów, mogą one utrzymywać wysokie prędkości transmisji danych nawet na duże odległości i są niemal niewrażliwe na zewnętrzne zakłócenia elektromagnetyczne.
4. Konwersja światła na elektryczność: Kiedy impuls światła niosący informacje dotrze do drugiego końca kabla AOC, napotka fotodetektor. To urządzenie jest w stanie przechwycić sygnały optyczne i przekształcić je z powrotem w ich oryginalną formę sygnału elektrycznego. Następnie, po wzmocnieniu i innych niezbędnych krokach przetwarzania, odzyskany sygnał elektryczny zostanie przesłany do urządzenia docelowego, kończąc cały proces komunikacji.
Czas publikacji: 13-02-2025