Principi de treball del cable òptic actiu USB

USB Active Optical Cable (AOC) és una tecnologia que combina els avantatges de les fibres òptiques i els connectors elèctrics tradicionals. Utilitza xips de conversió fotoelèctrics integrats als dos extrems del cable per combinar orgànicament fibres òptiques i cables. Aquest disseny permet a AOC proporcionar una gamma d’avantatges respecte als cables tradicionals de coure, particularment en la transmissió de dades d’alta velocitat de llarga distància. Aquest article analitzarà principalment el principi de funcionament del cable òptic actiu USB.

Avantatges del cable de fibra òptica USB activa

Els avantatges de la USB activaCables de fibra òpticasón molt evidents, incloses les distàncies de transmissió més llargues. En comparació amb els cables tradicionals de coure USB, USB AOC pot suportar una distància màxima de transmissió de més de 100 metres, cosa que els fa molt adequats per a aplicacions que requereixen creuar grans espais físics, com ara càmeres de seguretat, automatització industrial i transmissió de dades en equips mèdics. Hi ha velocitats de transmissió encara més elevades, amb cables AOC USB 3.0 AOC capaços de fins a 5 Gbps, mentre que estàndards més recents com USB4 poden suportar velocitats de transmissió de fins a 40 Gbps o fins i tot més altes. Això significa que els usuaris poden gaudir de velocitats de transferència de dades més ràpides mantenint la compatibilitat amb les interfícies USB existents.

A més, també té una millor capacitat anti-interferència. A causa de l’ús de la tecnologia de fibra òptica, l’USB AOC té una excel·lent compatibilitat electromagnètica (EMC), que pot resistir efectivament la interferència electromagnètica (EMI). Això és molt important per a les aplicacions en entorns electromagnètics forts, com ara les connexions d’instruments de precisió en hospitals o tallers de fàbrica. Lleuger i compacte, en comparació amb els cables tradicionals de coure de la mateixa longitud, USB AOC és més lleuger i flexible, reduint el seu pes i volum en més del 70%. Aquesta característica és especialment avantatjosa per a dispositius mòbils o escenaris d’instal·lació amb requisits d’espai estrictes. En la majoria dels casos, USB AOC es pot connectar i reproduir directament sense necessitat d’instal·lar cap programari de controlador especial.

Principi de treball

El principi de treball de l’USB AOC es basa en quatre components principals.

1. Entrada de senyal elèctric: Quan un dispositiu envia dades a través d’una interfície USB, el senyal elèctric generat primer arriba a un extrem de l’AOC. Els senyals elèctrics aquí són els mateixos que els que s’utilitzen en la transmissió tradicional de cable de coure, garantint la compatibilitat amb els estàndards USB existents.

2. Conversió elèctrica a òptica: un o més làsers emissors de superfície de la cavitat vertical s’incorporen en un extrem del cable AOC, que són els responsables de convertir els senyals elèctrics rebuts en senyals òptics.

3. Transmissió de fibra òptica: un cop els senyals elèctrics es converteixen en senyals òptics, aquests polsos òptics es transmetran a llargues distàncies al llarg del cable de fibra òptica. A causa de les característiques de pèrdues molt baixes de les fibres òptiques, poden mantenir altes taxes de transmissió de dades fins i tot a llargues distàncies i gairebé no estan afectats per interferències electromagnètiques externes.

4. Conversió de llum a l’electricitat: Quan la informació de transport de pols de llum arriba a l’altre extrem del cable AOC, trobarà un fotodetector. Aquest dispositiu és capaç de capturar senyals òptiques i convertir -los en la seva forma de senyal elèctrica original. Posteriorment, després de l'amplificació i altres passos de processament necessaris, el senyal elèctric recuperat es transmetrà al dispositiu objectiu, completant tot el procés de comunicació.