مبدأ العمل للكابل البصري النشط USB

كابل USB النشط البصري (AOC) هو تقنية تجمع بين مزايا الألياف البصرية والموصلات الكهربائية التقليدية. يستخدم رقائق التحويل الكهروضوئية المدمجة في كلا طرفي الكبل للجمع بين الألياف والكابلات الضوئية عضويا. يسمح هذا التصميم AOC بتوفير مجموعة من المزايا على الكابلات النحاسية التقليدية ، وخاصة في ناقل حركة بيانات عالي السرعة. ستقوم هذه المقالة بتحليل مبدأ العمل للكابل البصري النشط USB.

مزايا كابل الألياف البصرية USB النشط

مزايا USB نشطةكابلات الألياف البصريةواضحة للغاية ، بما في ذلك مسافات انتقال أطول. بالمقارنة مع كابلات USB النحاسية التقليدية ، يمكن لـ USB AOC أن تدعم مسافة نقل أقصى تزيد عن 100 متر ، مما يجعلها مناسبة جدًا للتطبيقات التي تتطلب عبور المساحات المادية الكبيرة ، مثل كاميرات الأمان والأتمتة الصناعية ونقل البيانات في المعدات الطبية. هناك سرعات ناقل حركة أعلى ، حيث يمكن لكابلات USB 3.0 AOC قادرة على ما يصل إلى 5 جيجابت في الثانية ، في حين أن المعايير الحديثة مثل USB4 يمكن أن تدعم سرعات الإرسال تصل إلى 40 جيجابت في الثانية أو أعلى. هذا يعني أنه يمكن للمستخدمين الاستمتاع بسرعات نقل البيانات بشكل أسرع مع الحفاظ على التوافق مع واجهات USB الحالية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإنه لديه أيضًا قدرة أفضل لمكافحة التداخل. نظرًا لاستخدام تكنولوجيا الألياف البصرية ، فإن USB AOC لديه توافق كهرومغناطيسي ممتاز (EMC) ، والذي يمكن أن يقاوم التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) بشكل فعال. هذا مهم للغاية للتطبيقات في البيئات الكهرومغناطيسية القوية ، مثل اتصالات أدوات الدقة في المستشفيات أو ورش عمل المصنع. خفيفة الوزن وضغوط ، مقارنة مع الكابلات النحاسية التقليدية من نفس الطول ، USB AOC هو أكثر وزنًا ومرونة ، مما يقلل من وزنه وحجمه بأكثر من 70 ٪. هذه الميزة مفيدة بشكل خاص للأجهزة المحمولة أو سيناريوهات التثبيت مع متطلبات مساحة صارمة. في معظم الحالات ، يمكن أن يكون USB AOC التوصيل والتشغيل مباشرة دون الحاجة إلى تثبيت أي برنامج تشغيل خاص.

مبدأ العمل

يعتمد مبدأ العمل في USB AOC على أربعة مكونات رئيسية.

1. الإشارات الكهربائية هنا هي نفسها التي تستخدم في نقل الكابلات النحاسي التقليدية ، مما يضمن التوافق مع معايير USB الحالية.

2. التحويل الكهربائي إلى البصري: يتم تضمين واحد أو أكثر من سطح تجويف عمودي ينبعث من ليزر في أحد طرفي كابل AOC ، وهو مسؤول عن تحويل الإشارات الكهربائية المستقبلة إلى إشارات بصرية.

3. انتقال الألياف البصرية: بمجرد تحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات بصرية ، سيتم نقل هذه النبضات البصرية على مسافات طويلة على طول كابل الألياف البصرية. نظرًا لخصائص الخسارة المنخفضة للغاية للألياف البصرية ، يمكنها الحفاظ على معدلات نقل البيانات المرتفعة حتى على مسافات طويلة ولا تتأثر تقريبًا بالتداخل الكهرومغناطيسي الخارجي.

4. تحويل الضوء إلى الكهرباء: عندما تصل معلومات حمل النبض الخفيف إلى الطرف الآخر من كابل AOC ، فإنه سيواجه كاشف ضوئي. هذا الجهاز قادر على التقاط الإشارات البصرية وتحويلها مرة أخرى إلى شكل الإشارة الكهربائية الأصلية. بعد ذلك ، بعد التضخيم وخطوات المعالجة الضرورية الأخرى ، سيتم نقل الإشارة الكهربائية المستردة إلى الجهاز المستهدف ، وإكمال عملية الاتصال بأكملها.