USB 액티브 광케이블의 작동 원리

USB 액티브 광케이블(AOC)은 광섬유와 기존 전기 커넥터의 장점을 결합한 기술입니다. 케이블 양 끝에 내장된 광전 변환 칩을 사용하여 광섬유와 케이블을 유기적으로 결합합니다. 이러한 설계 덕분에 AOC는 특히 장거리 고속 데이터 전송에서 기존 구리 케이블보다 다양한 이점을 제공합니다. 본 글에서는 USB 액티브 광케이블의 작동 원리를 주로 분석합니다.

USB 액티브 광섬유 케이블의 장점

USB 액티브의 장점광섬유 케이블가장 두드러진 장점 중 하나는 전송 거리가 훨씬 길어졌다는 점입니다. 기존 USB 구리 케이블과 비교했을 때, USB AOC는 최대 100미터 이상의 전송 거리를 지원하여 보안 카메라, 산업 자동화, 의료 장비 데이터 전송 등 넓은 공간을 가로질러 데이터를 전송해야 하는 애플리케이션에 매우 적합합니다. 전송 속도 또한 훨씬 빠릅니다. USB 3.0 AOC 케이블은 최대 5Gbps의 속도를 지원하며, USB 4와 같은 최신 표준은 최대 40Gbps 이상의 속도를 지원합니다. 즉, 사용자는 기존 USB 인터페이스와의 호환성을 유지하면서 더욱 빠른 데이터 전송 속도를 누릴 수 있습니다.

또한, USB AOC는 간섭 방지 기능도 뛰어납니다. 광섬유 기술을 사용하기 때문에 USB AOC는 우수한 전자기 호환성(EMC)을 갖추고 있어 전자기 간섭(EMI)을 효과적으로 차단합니다. 이는 병원이나 공장 작업장의 정밀 기기 연결과 같이 전자기파가 강한 환경에서의 사용에 매우 중요합니다. USB AOC는 기존 구리 케이블과 동일한 길이에서 무게와 부피를 70% 이상 줄여 가볍고 유연합니다. 이러한 특징은 모바일 기기나 공간 제약이 심한 설치 환경에 특히 유리합니다. 대부분의 경우, USB AOC는 별도의 드라이버 소프트웨어 설치 없이 바로 연결하여 사용할 수 있습니다.

작동 원리

USB AOC의 작동 원리는 네 가지 주요 구성 요소에 기반합니다.

1. 전기 신호 입력: 장치가 USB 인터페이스를 통해 데이터를 전송할 때 생성된 전기 신호는 먼저 AOC의 한쪽 끝에 도달합니다. 여기서 사용되는 전기 신호는 기존 구리 케이블 전송에 사용되는 것과 동일하므로 기존 USB 표준과의 호환성을 보장합니다.

2. 전기-광 변환: AOC 케이블의 한쪽 끝에는 하나 이상의 수직 공진 표면 방출 레이저(VCSEL)가 내장되어 있으며, 이 레이저는 수신된 전기 신호를 광 신호로 변환하는 역할을 합니다.

3. 광섬유 전송: 전기 신호가 광 신호로 변환되면, 이 광 펄스는 광섬유 케이블을 따라 장거리로 전송됩니다. 광섬유는 손실이 매우 적기 때문에 장거리에서도 높은 데이터 전송 속도를 유지할 수 있으며, 외부 전자기 간섭의 영향을 거의 받지 않습니다.

4. 광-전기 변환: 정보를 전달하는 광 펄스가 AOC 케이블의 반대쪽 끝에 도달하면 광 검출기를 만나게 됩니다. 이 장치는 광 신호를 포착하여 원래의 전기 신호 형태로 다시 변환할 수 있습니다. 이후 증폭 및 기타 필요한 처리 단계를 거쳐 복구된 전기 신호가 목표 장치로 전송되어 전체 통신 과정이 완료됩니다.