在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男蝿菹拢粋€(gè)更大、可靠、高效、快捷的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境亟需建立，這就要求整個(gè)行業(yè)加大技術(shù)投入，研制出更高效的傳輸產(chǎn)品。2007年，有源光纜(AOC)問世。作為新一代數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶娲桨?，有源光纜可同時(shí)傳輸四路光纖信號，同時(shí)保留與傳統(tǒng)電纜一樣的電接口，使AOC技術(shù)可在1～100米傳輸距離內(nèi)保持信號完整性。由于光纖具有質(zhì)量更輕，彎曲特性更好，誤碼率(BER)優(yōu)于銅電纜的優(yōu)點(diǎn)，因而被大量制造，并率先應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器群，傳輸以太網(wǎng)絡(luò)和InfiniBand信號。目前，有源光纜使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，在高畫質(zhì)多媒體接口(HDMI)、第三代通用串行總線(USB 3.0)及Thunderbolt等消費(fèi)電子領(lǐng)域也有應(yīng)用。
有源光纜由四個(gè)主要的零件組成，高密度電接頭是其中一個(gè)部件。作為接頭，其實(shí)現(xiàn)形式有很多種，比如QSFP+接頭形式和HDMI接頭形式，前者主要用于數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器群，后者多用于消費(fèi)電子類產(chǎn)品。另外一個(gè)有源光纜的組成零件為長度1～100米的多信道光纖扁平電纜，單多模光纖通用。第三個(gè)部分則是全雙工有源光纜光模塊，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。第四個(gè)部分則是MPO光纖連接器，這個(gè)光纖連接器需要固定在有源光纜外殼中，以保護(hù)里面的光纖。下圖為一個(gè)完整的有源光纜傳輸系統(tǒng)。
關(guān)于有源光纜的光電轉(zhuǎn)換接口，可以由兩種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。下面將會對這兩種方案做一個(gè)詳細(xì)描述。
第一種是利用硅光學(xué)技術(shù)，也叫互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)制程技術(shù)，光信號可以通過電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換傳輸。其透過邊發(fā)射型激光(Edge Emitting Laser，EEL)電流轉(zhuǎn)換成光源發(fā)射傳送信號，須使用一個(gè)校正過的光學(xué)透鏡將1310納米(nm)波長的光聚合在組件附近傳送。而EEL是由晶圓材料構(gòu)成，可經(jīng)由空氣和晶圓材料兩者之間高折射率的差異，將信號并行傳輸?shù)浇M件層和出口側(cè)。
第二種技術(shù)是垂直共振腔面發(fā)射型激光(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)。該技術(shù)利用激光數(shù)組將外層電子引入一個(gè)很薄的區(qū)域來仿真量子隧道響應(yīng)，耦合光纜來傳輸信號，所產(chǎn)生的電流將被引入到高反射率的反射鏡及分布式布拉格反射鏡；布拉格反射鏡能將信號固定在介質(zhì)中垂直振蕩在一個(gè)垂直于表面的方向，使光只經(jīng)由包裹的圓形光束輸出開口逸出至表面，形成在光纖壁較低的頻率反射。
垂直共振腔面發(fā)射型激光(VCSEL)由于具有低成本、低功耗和高性能的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在已成為首選方案。其低位準(zhǔn)電流特性有利實(shí)現(xiàn)高密度的激光列陣，再加上光是以垂直方向出射的，小的發(fā)散角和圓形對稱的遠(yuǎn)、近場分布使其與光纖的耦合很容易，而無需復(fù)雜昂貴的光束整形系統(tǒng)。
與傳統(tǒng)高速線纜相比，有源光纜的特別之處主要在于其傳輸介質(zhì)。傳統(tǒng)銅纜的傳輸介質(zhì)是銅線，而有源光纜的傳輸介質(zhì)是光纖，但是保留了電接口接頭。這就使得有源光纜避免了傳統(tǒng)電纜傳輸中的電磁干擾問題，并且保證了在不犧牲高速信號完整性的情況下，支持比其他媒介更長的傳輸距離。另外，有源光纜相比于傳統(tǒng)銅纜，具有碼率BER 10E-15的特性，因而不導(dǎo)電且不會過熱，適用于各種有線網(wǎng)絡(luò)到達(dá)終端機(jī)房時(shí)的傳輸接口，保證數(shù)據(jù)傳輸安全。
目前，由于有源光纜蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)，越來越多的廠商紛紛踏足這一領(lǐng)域。未來，隨著帶寬需求越來越大（例如4K視頻傳輸、虛擬現(xiàn)實(shí)等），基于光纜的更高帶寬的產(chǎn)品勢必會得到更多、更廣泛的應(yīng)用?？梢灶A(yù)言，有源光纜的市場將會非常廣闊。
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