Princip fungování aktivního optického kabelu USB

Aktivní optický kabel USB (AOC) je technologie, která kombinuje výhody optických vláken a tradičních elektrických konektorů. Využívá fotoelektrické konverzní čipy integrované na obou koncích kabelu, které organicky kombinují optická vlákna a kabely. Tato konstrukce umožňuje AOC poskytovat řadu výhod oproti tradičním měděným kabelům, zejména při přenosu dat na dlouhé vzdálenosti a vysokou rychlostí. Tento článek se bude zabývat především principem fungování aktivního optického kabelu USB.

Výhody aktivního optického kabelu USB

Výhody aktivního USBoptické kabelyjsou velmi zřejmé, včetně delších přenosových vzdáleností. Ve srovnání s tradičními měděnými kabely USB dokáže USB AOC podporovat maximální přenosovou vzdálenost přes 100 metrů, což je činí velmi vhodnými pro aplikace, které vyžadují překračování velkých fyzických prostorů, jako jsou bezpečnostní kamery, průmyslová automatizace a přenos dat v lékařských zařízeních. Existují ještě vyšší přenosové rychlosti, přičemž kabely USB 3.0 AOC zvládají až 5 Gb/s, zatímco novější standardy, jako je USB4, mohou podporovat přenosové rychlosti až 40 Gb/s nebo i vyšší. To znamená, že si uživatelé mohou užívat vyšších rychlostí přenosu dat a zároveň si zachovat kompatibilitu se stávajícími rozhraními USB.

Kromě toho má také lepší odolnost proti rušení. Díky použití technologie optických vláken má USB AOC vynikající elektromagnetickou kompatibilitu (EMC), která dokáže účinně odolávat elektromagnetickému rušení (EMI). To je velmi důležité pro aplikace v silném elektromagnetickém prostředí, jako jsou například připojení přesných přístrojů v nemocnicích nebo továrních dílnách. Lehký a kompaktní, ve srovnání s tradičními měděnými kabely stejné délky je USB AOC lehčí a flexibilnější, což snižuje jeho hmotnost a objem o více než 70 %. Tato vlastnost je obzvláště výhodná pro mobilní zařízení nebo instalace s přísnými požadavky na prostor. Ve většině případů lze USB AOC přímo připojit a používat bez nutnosti instalace jakéhokoli speciálního ovladače.

Princip fungování

Princip fungování USB AOC je založen na čtyřech hlavních komponentách.

1. Vstup elektrického signálu: Když zařízení odesílá data přes rozhraní USB, generovaný elektrický signál nejprve dosáhne jednoho konce AOC. Elektrické signály jsou zde stejné jako ty používané při tradičním přenosu měděnými kabely, což zajišťuje kompatibilitu se stávajícími standardy USB.

2. Převod z elektrického na optický: Na jednom konci kabelu AOC je zabudován jeden nebo více laserů s vertikální dutinou emitující na povrchu, které jsou zodpovědné za převod přijímaných elektrických signálů na optické signály.

3. Přenos optickými vlákny: Jakmile jsou elektrické signály převedeny na optické signály, tyto optické impulsy se přenášejí na velké vzdálenosti podél optického kabelu. Díky velmi nízkým ztrátám optických vláken si tato vlákna mohou udržovat vysoké rychlosti přenosu dat i na velké vzdálenosti a jsou téměř neovlivněna vnějším elektromagnetickým rušením.

4. Převod světla na elektřinu: Když světelný impuls nesoucí informaci dosáhne druhého konce kabelu AOC, narazí na fotodetektor. Toto zařízení je schopno zachytit optické signály a převést je zpět do původní elektrické formy. Následně, po zesílení a dalších nezbytných krocích zpracování, je obnovený elektrický signál přenesen do cílového zařízení, čímž je dokončen celý komunikační proces.