Nguyên tắc làm việc của cáp quang hoạt động USB

Cáp quang hoạt động USB (AOC) là một công nghệ kết hợp các lợi thế của sợi quang và đầu nối điện truyền thống. Nó sử dụng các chip chuyển đổi quang điện được tích hợp ở cả hai đầu của cáp để kết hợp hữu cơ các sợi và cáp quang. Thiết kế này cho phép AOC cung cấp một loạt các lợi thế so với cáp đồng truyền thống, đặc biệt là trong truyền dữ liệu tốc độ cao, đường dài. Bài viết này sẽ chủ yếu phân tích nguyên tắc làm việc của cáp quang hoạt động USB.

Ưu điểm của cáp quang hoạt động USB

Những lợi thế của usb hoạt độngCáp sợi quanglà rất rõ ràng, bao gồm khoảng cách truyền dài hơn. So với cáp đồng USB truyền thống, USB AOC có thể hỗ trợ khoảng cách truyền tối đa hơn 100 mét, khiến chúng rất phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu vượt qua các không gian vật lý lớn, như camera an ninh, tự động hóa công nghiệp và truyền dữ liệu trong thiết bị y tế. Thậm chí còn có tốc độ truyền cao hơn, với cáp USB 3.0 AOC có khả năng lên tới 5 Gbps, trong khi các tiêu chuẩn mới hơn như USB4 có thể hỗ trợ tốc độ truyền lên tới 40Gbps hoặc thậm chí cao hơn. Điều này có nghĩa là người dùng có thể tận hưởng tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn trong khi duy trì khả năng tương thích với các giao diện USB hiện có.

Ngoài ra, nó cũng có khả năng chống can thiệp tốt hơn. Do sử dụng công nghệ sợi quang, USB AOC có khả năng tương thích điện từ tuyệt vời (EMC), có thể chống lại sự can thiệp điện từ (EMI) một cách hiệu quả. Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng trong môi trường điện từ mạnh, chẳng hạn như kết nối công cụ chính xác trong bệnh viện hoặc hội thảo nhà máy. Nhẹ và nhỏ gọn, so với cáp đồng truyền thống có cùng chiều dài, USB AOC nhẹ hơn và linh hoạt hơn, giảm trọng lượng và khối lượng của nó hơn 70%. Tính năng này đặc biệt thuận lợi cho các thiết bị di động hoặc kịch bản cài đặt với các yêu cầu không gian nghiêm ngặt. Trong hầu hết các trường hợp, USB AOC có thể được cắm và chơi trực tiếp mà không cần phải cài đặt bất kỳ phần mềm trình điều khiển đặc biệt nào.

Nguyên tắc làm việc

Nguyên tắc làm việc của USB AOC dựa trên bốn thành phần chính.

1. Đầu vào tín hiệu điện: Khi một thiết bị gửi dữ liệu qua giao diện USB, tín hiệu điện được tạo trước tiên đạt đến một đầu của AOC. Các tín hiệu điện ở đây giống như các tín hiệu được sử dụng trong truyền cáp đồng truyền thống, đảm bảo khả năng tương thích với các tiêu chuẩn USB hiện có.

2. Chuyển đổi điện sang quang: một hoặc nhiều laser phát ra bề mặt khoang dọc được nhúng ở một đầu của cáp AOC, chịu trách nhiệm chuyển đổi các tín hiệu điện nhận được thành tín hiệu quang.

3. Truyền sợi quang: Một khi các tín hiệu điện được chuyển đổi thành tín hiệu quang học, các xung quang này sẽ được truyền qua khoảng cách dài dọc theo cáp quang. Do đặc điểm tổn thất rất thấp của sợi quang, chúng có thể duy trì tốc độ truyền dữ liệu cao ngay cả trong khoảng cách xa và gần như không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ bên ngoài.

4. Chuyển đổi ánh sáng sang điện: Khi thông tin mang xung ánh sáng đến đầu kia của cáp AOC, nó sẽ gặp phải bộ quang điện tử. Thiết bị này có khả năng thu các tín hiệu quang học và chuyển đổi chúng trở lại thành dạng tín hiệu điện ban đầu của chúng. Sau đó, sau khi khuếch đại và các bước xử lý cần thiết khác, tín hiệu điện được thu hồi sẽ được truyền đến thiết bị đích, hoàn thành toàn bộ quá trình giao tiếp.