עיקרון העבודה של כבל אופטי פעיל USB

כבל אופטי פעיל של USB (AOC) הוא טכנולוגיה המשלבת את היתרונות של סיבים אופטיים ומחברים חשמליים מסורתיים. הוא משתמש בשבבי המרה פוטו -אלקטרוניים המשולבים בשני קצוות הכבל כדי לשלב באופן אורגני סיבים אופטיים וכבלים. תכנון זה מאפשר ל- AOC לספק מגוון יתרונות על פני כבלי נחושת מסורתיים, במיוחד בהעברת נתונים למרחקים ארוכים. מאמר זה ינתח בעיקר את העיקרון העובד של כבל אופטי פעיל של USB.

יתרונות של כבל סיבים אופטי פעיל USB

היתרונות של USB פעילכבלי סיבים אופטייםהם מאוד ברורים, כולל מרחקי שידור ארוכים יותר. בהשוואה לכבלי נחושת USB מסורתיים, USB AOC יכול לתמוך במרחק העברה מקסימלי של מעל 100 מטר, מה שהופך אותם למתאימים מאוד ליישומים הדורשים חציית חללים פיזיים גדולים, כמו מצלמות אבטחה, אוטומציה תעשייתית והעברת נתונים בציוד רפואי. ישנם מהירויות שידור גבוהות יותר, כאשר כבלי AOC של USB 3.0 מסוגלים עד 5 ג'יגה -ביט לשנייה, ואילו סטנדרטים חדשים יותר כמו USB4 יכולים לתמוך במהירויות העברה של עד 40 ג'יגה -סיביות או אפילו גבוהות יותר. המשמעות היא שמשתמשים יכולים ליהנות מהירויות העברת נתונים מהירות יותר תוך שמירה על תאימות לממשקי USB קיימים.

בנוסף, יש לו גם יכולת אנטי-אינטר-ועוולית טובה יותר. בגלל השימוש בטכנולוגיית סיבים אופטיים, ל- USB AOC יש תאימות אלקטרומגנטית מצוינת (EMC), שיכולה להתנגד ביעילות להפרעות אלקטרומגנטיות (EMI). זה חשוב מאוד ליישומים בסביבות אלקטרומגנטיות חזקות, כמו חיבורי מכשירים מדויקים בבתי חולים או סדנאות מפעל. קל משקל וקומפקטי, בהשוואה לכבלי נחושת מסורתיים באותו אורך, USB AOC הוא קל יותר וגמיש יותר, ומפחית את משקלו ונפחו ביותר מ- 70%. תכונה זו מועילה במיוחד עבור מכשירים ניידים או תרחישי התקנה עם דרישות שטח קפדניות. ברוב המקרים, USB AOC יכול להיות תקע ולשחק ישירות ללא צורך להתקין תוכנת מנהל התקן מיוחדת כלשהי.

עיקרון עבודה

העיקרון העובד של USB AOC מבוסס על ארבעה רכיבים עיקריים.

1. קלט אות חשמלי: כאשר מכשיר שולח נתונים דרך ממשק USB, האות החשמלי שנוצר מגיע תחילה לקצה אחד של ה- AOC. האותות החשמליים כאן זהים לאלו המשמשים בהעברת כבל נחושת מסורתית, מה שמבטיח תאימות לתקני USB קיימים.

2. המרה חשמלית עד אופטית: לייזרים משטח חלל אנכי אחד או יותר מוטמעים בקצה אחד של כבל AOC, האחראים להמרת האותות החשמליים שהתקבלו לאותות אופטיים.

3. העברת סיבים אופטיים: ברגע שממירו אותות חשמליים לאותות אופטיים, פולסים אופטיים אלה יועברו על פני מרחקים ארוכים לאורך כבל האופטי. בשל מאפייני האובדן הנמוכים מאוד של סיבים אופטיים, הם יכולים לשמור על שיעורי העברת נתונים גבוהים אפילו על פני מרחקים ארוכים וכמעט אינם מושפעים מהפרעות אלקטרומגנטיות חיצוניות.

4. המרת אור לחשמל: כאשר דופק האור הנושאת מידע מגיע לקצה השני של כבל ה- AOC, הוא יתקלה בצילום פוטו. מכשיר זה מסוגל ללכוד אותות אופטיים ולהמיר אותם בחזרה לצורת האות החשמלי המקורי שלהם. לאחר מכן, לאחר הגברה ושלבי עיבוד נחוצים אחרים, האות החשמלי המשוחזר יועבר למכשיר היעד, וישלים את כל תהליך התקשורת.