Prinsip kerja kabel optik aktif USB

Kabel Optik Aktif USB (AOC) ialah teknologi yang menggabungkan kelebihan gentian optik dan penyambung elektrik tradisional. Ia menggunakan cip penukaran fotoelektrik yang disepadukan pada kedua-dua hujung kabel untuk menggabungkan gentian optik dan kabel secara organik. Reka bentuk ini membolehkan AOC memberikan pelbagai kelebihan berbanding kabel kuprum tradisional, terutamanya dalam penghantaran data jarak jauh dan berkelajuan tinggi. Artikel ini akan menganalisis terutamanya prinsip kerja kabel optik aktif USB.

Kelebihan kabel gentian optik aktif USB

Kelebihan USB aktifkabel gentian optiksangat jelas, termasuk jarak penghantaran yang lebih jauh. Berbanding dengan kabel tembaga USB tradisional, USB AOC boleh menyokong jarak penghantaran maksimum lebih 100 meter, menjadikannya sangat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan merentasi ruang fizikal yang besar, seperti kamera keselamatan, automasi industri dan penghantaran data dalam peralatan perubatan. Terdapat kelajuan penghantaran yang lebih tinggi, dengan kabel USB 3.0 AOC yang mampu mencapai sehingga 5 Gbps, manakala piawaian yang lebih baharu seperti USB4 boleh menyokong kelajuan penghantaran sehingga 40Gbps atau lebih tinggi. Ini bermakna pengguna boleh menikmati kelajuan pemindahan data yang lebih pantas sambil mengekalkan keserasian dengan antara muka USB sedia ada.

Di samping itu, ia juga mempunyai keupayaan anti-gangguan yang lebih baik. Disebabkan penggunaan teknologi gentian optik, USB AOC mempunyai keserasian elektromagnet (EMC) yang sangat baik, yang boleh menahan gangguan elektromagnet (EMI) dengan berkesan. Ini sangat penting untuk aplikasi dalam persekitaran elektromagnet yang kuat, seperti sambungan instrumen ketepatan di hospital atau bengkel kilang. Ringan dan padat, berbanding kabel tembaga tradisional yang sama panjang, USB AOC lebih ringan dan fleksibel, mengurangkan berat dan isipadunya sebanyak lebih 70%. Ciri ini amat berfaedah untuk peranti mudah alih atau senario pemasangan dengan keperluan ruang yang ketat. Dalam kebanyakan kes, USB AOC boleh dipasang dan dimainkan secara langsung tanpa perlu memasang sebarang perisian pemacu khas.

Prinsip kerja

Prinsip kerja USB AOC adalah berdasarkan empat komponen utama.

1. Input isyarat elektrik: Apabila peranti menghantar data melalui antara muka USB, isyarat elektrik yang dijana terlebih dahulu sampai ke satu hujung AOC. Isyarat elektrik di sini adalah sama seperti yang digunakan dalam penghantaran kabel tembaga tradisional, memastikan keserasian dengan piawaian USB sedia ada.

2. Penukaran elektrik kepada optik: Satu atau lebih laser pemancar permukaan rongga menegak dibenamkan pada satu hujung kabel AOC, yang bertanggungjawab untuk menukar isyarat elektrik yang diterima kepada isyarat optik.

3. Penghantaran gentian optik: Sebaik sahaja isyarat elektrik ditukar menjadi isyarat optik, denyutan optik ini akan dihantar melalui jarak jauh di sepanjang kabel gentian optik. Disebabkan oleh ciri-ciri kehilangan gentian optik yang sangat rendah, ia boleh mengekalkan kadar penghantaran data yang tinggi walaupun melalui jarak jauh dan hampir tidak terjejas oleh gangguan elektromagnet luaran.

4. Penukaran cahaya kepada elektrik: Apabila maklumat yang membawa denyutan cahaya sampai ke hujung kabel AOC yang satu lagi, ia akan menemui pengesan foto. Peranti ini mampu menangkap isyarat optik dan menukarkannya kembali kepada bentuk isyarat elektrik asalnya. Seterusnya, selepas penguatan dan langkah pemprosesan lain yang diperlukan, isyarat elektrik yang dipulihkan akan dihantar ke peranti sasaran, melengkapkan keseluruhan proses komunikasi.