USB Active Optical Cable (AOC) on tekniikka, joka yhdistää optisten kuitujen ja perinteisten sähköliittimien edut. Se käyttää kaapelin molemmissa päissä integroituja valoelektrisiä muunnospiirejä optisten kuitujen ja kaapeleiden yhdistämiseen orgaanisesti. Tämä rakenne mahdollistaa AOC:n useiden etujen tarjoamisen perinteisiin kuparikaapeleihin verrattuna, erityisesti pitkän matkan ja nopeassa tiedonsiirrossa. Tässä artikkelissa analysoidaan pääasiassa USB-aktiivisen optisen kaapelin toimintaperiaatetta.
USB-aktiivisen valokuitukaapelin edut
USB-aktiivisen liitännän edutvalokuitukaapelitovat hyvin ilmeisiä, mukaan lukien pidemmät siirtoetäisyydet. Perinteisiin USB-kuparikaapeleihin verrattuna USB AOC voi tukea jopa yli 100 metrin siirtoetäisyyttä, mikä tekee niistä erittäin sopivia sovelluksiin, jotka vaativat suurten fyysisten tilojen ylittämistä, kuten turvakameroihin, teollisuusautomaatioon ja lääketieteellisten laitteiden tiedonsiirtoon. Siirtonopeuksia on vieläkin suurempia, sillä USB 3.0 AOC -kaapelit pystyvät jopa 5 Gbps:n nopeuteen, kun taas uudemmat standardit, kuten USB4, voivat tukea jopa 40 Gbps:n tai jopa suurempia siirtonopeuksia. Tämä tarkoittaa, että käyttäjät voivat nauttia nopeammista tiedonsiirtonopeuksista säilyttäen samalla yhteensopivuuden olemassa olevien USB-liitäntöjen kanssa.
Lisäksi sillä on parempi häiriönsietokyky. Kuituoptisen tekniikan ansiosta USB AOC:lla on erinomainen sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC), joka kestää tehokkaasti sähkömagneettisia häiriöitä (EMI). Tämä on erittäin tärkeää sovelluksissa voimakkaissa sähkömagneettisissa ympäristöissä, kuten tarkkuuslaitteiden liitännöissä sairaaloissa tai tehdaspajoissa. Kevyt ja kompakti USB AOC on kevyempi ja joustavampi verrattuna samanpituisiin perinteisiin kuparikaapeleihin, mikä vähentää sen painoa ja tilavuutta yli 70 %. Tämä ominaisuus on erityisen edullinen mobiililaitteissa tai asennustilanteissa, joissa on tiukat tilavaatimukset. Useimmissa tapauksissa USB AOC voidaan kytkeä ja käyttää suoraan ilman erillisten ajuriohjelmistojen asentamista.
Toimintaperiaate
USB AOC:n toimintaperiaate perustuu neljään pääkomponenttiin.
1. Sähköisen signaalin tulo: Kun laite lähettää dataa USB-liitännän kautta, tuotettu sähköinen signaali saavuttaa ensin AOC:n toisen pään. Sähköiset signaalit ovat tässä samat kuin perinteisessä kuparikaapelisiirrossa käytettävät, mikä varmistaa yhteensopivuuden olemassa olevien USB-standardien kanssa.
2. Sähköinen optiseksi muuntaminen: AOC-kaapelin toiseen päähän on upotettu yksi tai useampi pystysuora ontelopintaa emittoiva laser, joka vastaa vastaanotettujen sähköisten signaalien muuntamisesta optisiksi signaaleiksi.
3. Kuituoptinen siirto: Kun sähköiset signaalit muunnetaan optisiksi signaaleiksi, nämä optiset pulssit lähetetään pitkiä matkoja valokuitukaapelia pitkin. Optisten kuitujen erittäin pienten häviöiden ansiosta ne voivat ylläpitää suuria tiedonsiirtonopeuksia jopa pitkillä etäisyyksillä, eivätkä ulkoiset sähkömagneettiset häiriöt juurikaan vaikuta niihin.
4. Valon muuntaminen sähköksi: Kun informaatiota kuljettava valopulssi saavuttaa AOC-kaapelin toisen pään, se kohtaa valoilmaisimen. Tämä laite pystyy kaappaamaan optisia signaaleja ja muuntamaan ne takaisin alkuperäiseen sähköiseen signaalimuotoonsa. Vahvistuksen ja muiden tarvittavien käsittelyvaiheiden jälkeen talteen otettu sähköinen signaali lähetetään kohdelaitteeseen, jolloin koko tiedonsiirtoprosessi on valmis.
Julkaisun aika: 13. helmikuuta 2025