Principi de funcionament del cable òptic actiu USB

El cable òptic actiu USB (AOC) és una tecnologia que combina els avantatges de les fibres òptiques i els connectors elèctrics tradicionals. Utilitza xips de conversió fotoelèctrica integrats als dos extrems del cable per combinar orgànicament fibres òptiques i cables. Aquest disseny permet a l'AOC oferir una sèrie d'avantatges respecte als cables de coure tradicionals, especialment en la transmissió de dades de llarga distància i alta velocitat. Aquest article analitzarà principalment el principi de funcionament del cable òptic actiu USB.

Avantatges del cable de fibra òptica USB actiu

Els avantatges de l'USB actiucables de fibra òpticasón molt evidents, incloent-hi distàncies de transmissió més llargues. En comparació amb els cables USB de coure tradicionals, l'USB AOC pot suportar una distància de transmissió màxima de més de 100 metres, cosa que els fa molt adequats per a aplicacions que requereixen travessar grans espais físics, com ara càmeres de seguretat, automatització industrial i transmissió de dades en equips mèdics. Hi ha velocitats de transmissió encara més altes, amb cables USB 3.0 AOC capaços de fins a 5 Gbps, mentre que els estàndards més nous, com ara l'USB4, poden suportar velocitats de transmissió de fins a 40 Gbps o fins i tot superiors. 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-interferències. Gràcies a l'ús de tecnologia de fibra òptica, l'USB AOC té una excel·lent compatibilitat electromagnètica (EMC), que pot resistir eficaçment les interferències electromagnètiques (EMI). Això és molt important per a aplicacions en entorns electromagnètics forts, com ara connexions d'instruments de precisió en hospitals o tallers de fàbrica. Lleuger i compacte, en comparació amb els cables de coure tradicionals de la mateixa longitud, l'USB AOC és més lleuger i flexible, reduint el seu pes i volum en més d'un 70%. Aquesta característica és particularment avantatjosa per a dispositius mòbils o escenaris d'instal·lació amb requisits d'espai estrictes. En la majoria dels casos, l'USB AOC es pot connectar i reproduir directament sense necessitat d'instal·lar cap programari de controlador especial.

Principi de funcionament

El principi de funcionament 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 arriba primer a un extrem de l'AOC. Els senyals elèctrics aquí són els mateixos que els que s'utilitzen en la transmissió tradicional per cable de coure, cosa que garanteix la compatibilitat amb els estàndards USB existents.

2. Conversió elèctrica-òptica: Un o més làsers emissors de superfície de cavitat vertical estan integrats en un extrem del cable AOC, que són els responsables de convertir els senyals elèctrics rebuts en senyals òptics.

3. Transmissió per fibra òptica: Un cop els senyals elèctrics es converteixen en senyals òptics, aquests polsos òptics es transmeten 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 es veuen afectades per interferències electromagnètiques externes.

4. Conversió de llum a electricitat: Quan la informació que transporta el pols de llum arriba a l'altre extrem del cable AOC, es troba amb un fotodetector. Aquest dispositiu és capaç de capturar senyals òptics i convertir-los de nou a la seva forma de senyal elèctric original. Posteriorment, després de l'amplificació i altres passos de processament necessaris, el senyal elèctric recuperat es transmetrà al dispositiu de destinació, completant tot el procés de comunicació.