Delovno načelo USB aktivnega optičnega kabla

USB Active Optical Cable (AOC) je tehnologija, ki združuje prednosti optičnih vlaken in tradicionalnih električnih konektorjev. Uporablja fotoelektrične pretvorbene čipe, integrirane na obeh koncih kabla za organsko združevanje optičnih vlaken in kablov. Ta zasnova omogoča AOC, da zagotavlja vrsto prednosti pred tradicionalnimi bakrenimi kabli, zlasti pri prenosu podatkov na dolge razdalje. Ta članek bo analiziral predvsem delovno načelo USB aktivnega optičnega kabla.

Prednosti USB Active Fiber Optic Cable

Prednosti ameriškega aktivnegaoptični kabliso zelo očitni, vključno z daljšimi razdaljami prenosa. V primerjavi s tradicionalnimi ameriškimi bakrenimi kabli lahko USB AOC podpira največjo razdaljo prenosa več kot 100 metrov, zaradi česar je zelo primerna za aplikacije, ki zahtevajo prečkanje velikih fizičnih prostorov, kot so varnostne kamere, industrijska avtomatizacija in prenos podatkov v medicinski opremi. Obstajajo še večje hitrosti prenosa, z USB 3.0 AOC kabli, ki so sposobni do 5 Gbps, medtem ko novejši standardi, kot je USB4, lahko podpirajo hitrosti prenosa do 40 Gbps ali celo višje. To pomeni, da lahko uporabniki uživajo hitrejše hitrosti prenosa podatkov, hkrati pa ohranjajo združljivost z obstoječimi vmesniki USB.

Poleg tega ima tudi boljšo sposobnost proti interferenci. Zaradi uporabe optičnih vlaken ima USB AOC odlično elektromagnetno združljivost (EMC), ki se lahko učinkovito upira elektromagnetnim motnjam (EMI). To je zelo pomembno za aplikacije v močnih elektromagnetnih okoljih, kot so povezave z natančnimi instrumenti v bolnišnicah ali tovarniških delavnicah. Lahka in kompaktna v primerjavi s tradicionalnimi bakrenimi kabli iste dolžine je USB AOC bolj lahek in prožen, kar zmanjšuje svojo težo in volumen za več kot 70%. Ta funkcija je še posebej ugodna za mobilne naprave ali scenarije namestitve s strogimi zahtevami prostora. V večini primerov lahko USB AOC priključite in predvajate neposredno, ne da bi morali namestiti katero koli posebno programsko opremo za gonilnike.

Delovno načelo

Delovno načelo USB AOC temelji na štirih glavnih komponentah.

1. Vnos električnega signala: Ko naprava pošlje podatke prek vmesnika USB, ustvarjeni električni signal najprej doseže en konec AOC. Tu so električni signali enaki tistim, ki se uporabljajo v tradicionalnem prenosu bakrenega kabla, kar zagotavlja združljivost z obstoječimi standardi USB.

2. Električno do optične pretvorbe: En ali več vertikalne površinske votline, ki oddajajo laserje, so vgrajeni na en konec kabla AOC, ki so odgovorni za pretvorbo prejetih električnih signalov v optične signale.

3. Optični prenos vlaken: Ko se električni signali pretvorijo v optične signale, se ti optični impulzi prenašajo na dolge razdalje vzdolž optičnega kabla vlaken. Zaradi zelo nizkih značilnosti optičnih vlaken lahko vzdržujejo visoke stopnje prenosa podatkov tudi na dolgih razdaljah in na njih skoraj ne vplivajo zunanje elektromagnetne motnje.

4. Pretvorba svetlobe do električne energije: Ko informacije, ki nosijo lahki impulz, dosežejo drugi konec kabla AOC, bo naletel na fotodetektor. Ta naprava je sposobna zajeti optične signale in jih pretvoriti nazaj v prvotno obliko električnega signala. Nato se po ojačanju in drugih potrebnih korakih obdelave obnovitveni električni signal prenaša na ciljno napravo in dokonča celoten komunikacijski postopek.