「全光化」未來已來——HDMI光纖線、USB光纖線的廣闊軍事前景

2022-02-06 軍鷹動態

新技術新產品軍事效益分析評估專欄(十六)

隨著光纖入戶(Fiber To The Home,FTTH)廣泛普及,以及無源光纖區域網(Passive Optical Lan,POL)在辦公樓宇、醫院學校(Fiber To The Building,FTTB)等場景的大量運用,光纖主幹網、接入網的「全光化」實現在望。唯獨在用戶末端,各種電子設備與網絡的連接,各設備間信號的傳輸,仍以HDMI、網線、USB、同軸等電信號傳輸線承載,在數據量爆發增長等趨勢下,這些線纜傳輸速率受限、距離受限、電磁兼容受限等等問題還沒有很好解決。

HDMI、USB等系列光纖線的出現,是最新光電技術進入消費領域的典型應用,實現以光的形式傳輸用戶電信號,推動實現用戶末端「光進銅退」,特別是在軍事場景中,用光傳輸通指末端的視頻、音頻、網絡等信息,能夠滿足長距離、大帶寬、保密性、電磁兼容性、布線簡易性等關鍵軍事需求,具有無可比擬的效能優勢和極其廣泛的應用前景。

該類產品主要是利用國際上先進的光電信號微型化轉換技術,將微納轉換晶片、光耦合透鏡、光電連接插件等進行集成封裝,在極小空間內完成信號轉換,把傳輸線的發、收兩端器件尺寸都壓縮在毫米級別,實現了產品能力和形態的顛覆性創新。

   長距離傳輸

以光纜作為傳輸媒介,擺脫傳統纜線傳輸電信號衰耗大、距離短的束縛,傳輸距離可拓展到百米、千米級。如傳統HDMI纜線最多傳10米、USB最多傳3米、網線最多傳105米,而此類光纖線可傳輸200米-500米以上。

   高帶寬傳輸微型光電轉換晶片能夠實現超高速率的光電轉換,確保了高速電信號以光的形式傳輸,如HDMI光纖線可輕易支撐HDMI2.1標準48Gbps速率信號的傳輸。   微型化尺寸

HDMI、USB等光纖線的接頭尺寸與傳統接頭尺寸基本一致,幾乎實現了用戶無感的光電轉換,確保了使用的便捷性。另外,光纜取代電信號纜線,極大節省了信號線空間,提高布線的便捷性。

   即插即用

從用戶角度看,使用HDMI、USB等光纖線與使用傳統線纜沒有任何差別,插、拔便捷,維護方便,使用靈巧。

   無電磁洩露

HDMI、USB等光纖線中,信號以光的形式傳播,不向外輻射電磁信號,具有較好的保密性,同時也不受外界電磁信號的幹擾。

   產業情況目前,行業中相關廠家主要有光電轉換晶片製造商、微型轉換模組生產商和線纜製作商。上遊晶片主要來自德國、美國等企業,我國能夠此類晶片的企業數量少,產品穩定性不好;模組生廠商中,國內有2-3家企業具有自主智慧財產權,產品較為成熟可靠,向下遊線纜製作商提供轉換模組;線纜製作的技術難度不高,市場上的廠家較多,通過各種渠道進行HDMI、USB等光纖線的銷售。

   主要產品前期,科技新軍觀依託國內頂級大學和國家重點實驗室,對行業產品進行了分析測試,同時與國內技術最先進、生產能力最強、供貨量最大的微型光電轉換模組生產企業進行了戰略諮詢、渠道拓展等業務合作,取得良好效益,也探索出在新技術新產品方面進行軍民融合的有益經驗。如有業務合作和經驗交流需求,可通過文章尾部聯繫方式隨時與我們溝通。目前,軍隊還廣泛採用傳統纜線進行末端用戶信號傳輸,存在距離受限、布線複雜等等弊端,例如,野戰環境、大型指揮所等往往採取光端機接續信號的方式實現長距離傳輸,造成保障工作低效。HDMI、USB等光纖線由於具備良好的特性優勢,能夠在廣泛的軍事場景取得高價值應用效益。   指揮所綜合布線

當前指揮所規模日趨龐大,有的甚至超過1000個席位,每個席位要引接視頻、音頻、網絡等多路信號,造成指揮所建設綜合布線複雜繁瑣、電磁洩露十分嚴重,幾乎成為通信工程設計的制約瓶頸。廣泛運用HDMI、USB、RJ45等光纖線,可以很好的解決上述痛點,經測算,能夠減少布線空間75%以上,減弱電磁洩露95%以上,大幅提高了建設保障效益

   行政辦公末端布線

部隊的行政辦公場所一般還沒有實現FTTB,更沒有實現用戶末端的「全光化」,末端排線複雜、大量信號洩露,使用不便、安全隱患嚴重。將現有辦公室、會議室,以及末端到機房的線纜全部用HDMI、USB等光纖線替代,發揮其大帶寬、長距離、無洩漏、小型化等優勢,可以實現輕量、安全、便捷的末端視頻、語音、文電、電話等綜合保障。

   營區監控等布線

高清視頻監控已廣泛應用在部隊營區、訓練場和野外演習等軍事場景中,目前均使用HDMI、SDI、DVI、USB、DP等不同接口電纜進行信號傳輸,傳輸距離受限、耐用性差、維護難、有源轉換接續複雜,嚴重影響了視頻保障效益。使用HDMI、DVI等光纖線進行長距離、高保真、高保密性傳輸,完全不存在上述問題,可以將信號從高清攝像頭直接傳輸到機櫃、甚至顯示終端,大大提高視頻保障能力。

   武器平臺信號傳輸布線

運用HDMI、USB等光纖線,重新設計飛機、艦船、潛艇、方艙車的綜合布線,可最大化壓減各類纜線數量並進行集中管控,使得武器平臺纜線能夠集約使用、靈活配置、多路保護,並極大降低信號電磁洩露風險。據了解,俄羅斯最新野戰通信保障車,已經成熟運用了該類產品。

註:部分圖片來自網絡。

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