USB aktīvā optiskā kabeļa darbības princips

USB aktīvais optiskais kabelis (AOC) ir tehnoloģija, kas apvieno optisko šķiedru un tradicionālo elektrisko savienotāju priekšrocības. Tajā tiek izmantotas fotoelektriskās pārveidošanas mikroshēmas, kas integrētas kabeļa abos galos, lai organiski apvienotu optiskās šķiedras un kabeļus. Šis dizains ļauj AOC nodrošināt virkni priekšrocību salīdzinājumā ar tradicionālajiem vara kabeļiem, jo ​​īpaši tālsatiksmes, ātrgaitas datu pārraidē. Šajā rakstā galvenokārt tiks analizēts USB aktīvā optiskā kabeļa darbības princips.

USB aktīvā optiskā kabeļa priekšrocības

Aktīvā USB priekšrocībasoptisko šķiedru kabeļiir ļoti acīmredzamas, tostarp lielāki pārraides attālumi. Salīdzinot ar tradicionālajiem USB vara kabeļiem, USB AOC var atbalstīt maksimālo pārraides attālumu virs 100 metriem, padarot tos ļoti piemērotus lietojumprogrammām, kurām nepieciešams šķērsot lielas fiziskas telpas, piemēram, drošības kamerām, rūpnieciskajai automatizācijai un datu pārraidei medicīnas iekārtās. Pastāv vēl lielāki pārraides ātrumi, jo USB 3.0 AOC kabeļi spēj sasniegt līdz pat 5 Gbps, savukārt jaunāki standarti, piemēram, USB4, var atbalstīt pārraides ātrumu līdz pat 40 Gbps vai pat lielāku. Tas nozīmē, ka lietotāji var baudīt lielāku datu pārsūtīšanas ātrumu, vienlaikus saglabājot saderību ar esošajām USB saskarnēm.

Turklāt tam ir arī labāka traucējumu novēršanas spēja. Pateicoties optiskās šķiedras tehnoloģijas izmantošanai, USB AOC ir lieliska elektromagnētiskā saderība (EMS), kas var efektīvi pretoties elektromagnētiskajiem traucējumiem (EMI). Tas ir ļoti svarīgi lietojumiem spēcīgā elektromagnētiskā vidē, piemēram, precīzijas instrumentu savienojumos slimnīcās vai rūpnīcu darbnīcās. Viegls un kompakts, salīdzinot ar tradicionālajiem tāda paša garuma vara kabeļiem, USB AOC ir vieglāks un elastīgāks, samazinot tā svaru un tilpumu par vairāk nekā 70%. Šī funkcija ir īpaši izdevīga mobilajām ierīcēm vai uzstādīšanas scenārijiem ar stingrām vietas prasībām. Vairumā gadījumu USB AOC var tieši pievienot un atskaņot, bez nepieciešamības instalēt īpašu draivera programmatūru.

Darbības princips

USB AOC darbības princips ir balstīts uz četrām galvenajām sastāvdaļām.

1. Elektriskā signāla ieeja: Kad ierīce nosūta datus, izmantojot USB saskarni, ģenerētais elektriskais signāls vispirms sasniedz vienu AOC galu. Šeit izmantotie elektriskie signāli ir tādi paši kā tradicionālajā vara kabeļu pārraidē, nodrošinot saderību ar esošajiem USB standartiem.

2. Elektriskā uz optisko pārveidošana: AOC kabeļa vienā galā ir iestrādāts viens vai vairāki vertikāli dobuma virsmu izstarojoši lāzeri, kas ir atbildīgi par saņemto elektrisko signālu pārveidošanu optiskajos signālos.

3. Optisko šķiedru pārraide: Kad elektriskie signāli ir pārveidoti optiskajos signālos, šie optiskie impulsi tiks pārraidīti lielos attālumos pa optisko šķiedru kabeli. Pateicoties optisko šķiedru ļoti zemajiem zudumiem, tās var uzturēt augstu datu pārraides ātrumu pat lielos attālumos un tās gandrīz neietekmē ārējie elektromagnētiskie traucējumi.

4. Gaismas pārveidošana elektrībā: Kad informāciju nesošais gaismas impulss sasniedz AOC kabeļa otru galu, tas sastapsies ar fotodetektoru. Šī ierīce spēj uztvert optiskos signālus un pārveidot tos atpakaļ sākotnējā elektriskā signāla formā. Pēc pastiprināšanas un citām nepieciešamajām apstrādes darbībām atgūtais elektriskais signāls tiks pārraidīts uz mērķa ierīci, pabeidzot visu komunikācijas procesu.