新一代塑料光纤及其功能的开发研究

安诗雨(克罗米斯光纤，美国·新泽西州沃伦)

新一代塑料光纤及其功能的开发研究

安诗雨(克罗米斯光纤，美国·新泽西州沃伦)

在如今大数据的时代下，云技术迅速发展。在现代通信系统中，传统的铜质电缆已经无法满足云技术发展的需要。随着人们对信息传输的要求不断提升的现状，人们亟需新型、高效的传输媒介。在这种情况下，有源光缆应运而生。基于此，本文首先对有源光缆(AOC)的结构、传输原理进行了概括，然后对有源光缆的代表性应用进行了分析与探究。

有源光缆；主动式光纤缆线；数据中心

有源光缆具有能耗较低、传输速率较高、能够长距离传输、稳定性和可靠性高、抗电磁干扰能力强等优点，使其从2007年至今得到了广泛的应用，有源光缆市场不断发展，应用场景也得到了不断的扩展。

1 有源光缆AOC的结构及其传输原理

有源光缆AOC(Active Optical Cable)是由集成光电器件：两个光收发器(Transceiver)和光缆跳线(Jumper/Patch cable)所组合而成的，从功能上来说，有源光缆分为：光发射接收部分、光接受部分以及控制管理部分。其主要应用于安全可靠、高速高效的高性能计算机、大容量的存储器、数据中心等互联网传输设备。

有源光缆的A、B端是光收发器，主要是实现光电转换、光传输的功能。电子信号从A端输入，通过光收发器进行光电转换，电信号转换为具有特定波长的光信号；然后，具有特定波长的光信号经过调制与耦合作用后输入到传输光缆；具有特定波长的光信号在抵达B端后被广电探测装置进行了检测、放大处理，处理后的电信号由B端输出。反之，电信号从B端输入A端输出也是同样的传输原理。

综上所述，在通信的过程中，有源光缆的传输过程就是：借助外部的能源，将输入的电信号转化为光信号，又将光信号转化为电信号输出。

2 有源光缆AOC的相关应用

2.1 HDMI AOC 有源光纤数据线

随着4K高清电视越来越普及，HDMI2.0接口也越来越常见起来。4K高清视频接口通常有2个版本:HDMI 1.4和HDMI 2.0，HDMI 1.4 发布于1994年，主要是面向4K × 2K(3840×2160p@30 帧或 4096×2160p@24 帧)的应用，数字数据每通道340mbps,所以汇聚的总带宽为=10.2Gbps; HDMI 2.0发布于2013年，是面向每秒60帧的4K 超清画幅(2160p)的应用，数字数据每通道 600mbps,所以汇聚的总带宽为 = 18Gbps

而普通HDMI高清铜缆受限于电信号衰减，最优质的线缆号称可达到数十米，而且电缆易受到外界的电磁干扰。相较于传统铜线， HDMI AOC有源光纤数据线可做到100米的长度，且更细，更软，无辐射，不受电磁干扰。

2.2 USB 3.0主动式光纤缆线

在如今大数据时代的背景下，有源光缆逐渐的被应用到了消费电子领域。USB 3.0主动式光纤缆线便是具有代表性的有源光缆在消费电子领域的应用之一，其能够满足高速通讯接口的高需求，因而被广泛的应用，其主要有以下几个组件：

(1)激光器。采用的是VCSEL(Tx)垂直共振腔表面放射雷射，主要是为了实现电信号转化为雷射信号。

(2)光电接收器。主要是为了实现光信号转化为成电信号.

(3)光电收发器。主要是为了驱动激光器、将光电接收器输出信号进行放大处理，以及将高速公路的电信号转化成能够与USB 3.0接口兼容的电信号。

因此，USB 3.0主动式光纤缆线的传输，就是在两端接口之间完成了电信号与光信号的互相转化。目前，USB 3.0主动式光纤缆线的接口距离已经扩展到了50公尺，使其得到了更加广泛的应用，并且，随着USB 3.0主动式光纤缆线的成本的下滑，其将得到更多的应用和关注。

2.3 高速光互连产品

现如今，高性能计算机、数据中心、云计算系统的迅速发展对数据传输提出了高传输速度和效率、低能耗的需求，有源光缆AOC的相关应用便能够很好的满足此需求。有源光缆在高性能计算机、数据中心、云计算系统的应用，降低了线缆的功耗；其较小的体积与重量，简化了布线，既环保又节能。

2.4 光纤接入

有源光缆在光纤入户(FTTH)的应用随着网络的普及得到了广泛的关注。电缆一直以来都是光网络性能的限制因素，严重制约了网络的发展。有源光缆的引入，使用户能够更加便捷、快速的接受网络资源与信息数据，能够加速推进光通道不断的接近桌面。

3 结语

为了满足现代通信发展的需要，有源光缆AOC得到了广泛的应用与发展。未来将不断朝着信息化、"全光网络"发展，有源光缆技术的进步与发展显得至关重要。综上所述，有源光缆从2007年至今得到了广泛的应用，有源光缆市场不断发展，应用场景也得到了不断的扩展，已经扩展到了高速数据周边市场以及高性能计算机、数据中心、云计算系统等高速光互连产品。

[1]周文杰.有源光缆最新发展应用简介[A].中国通信学会通信线路委员会.2014年光缆电缆学术年会论文集[C].中国通信学会通信线路委员会:,2014:3.

[2]赵 光 磊.新 型AOC有 源 光 缆[J].通 信 世界,2012,(44):24.

安诗雨(1987- )， 汉，男，四川成都人，研究生，研究方向：全氟塑料光纤生产研发。