Optikai csatlakozók és kábelek

2015-04-27 12:50:56 | Módosítva: 2015-05-04 11:09:05

A híradástechnikában elterjedten használják az üvegszálas, másképpen optikai vezetékeket. Mivel a hálózati vezetékek kiépítése a szakcégek feladata, mi, közönséges felhasználók nem nagyon foglalkozunk azzal, hogyan és min terjednek a jelek. Egy másik területen viszont egyre gyakrabban találkozunk az optikai vezetékekkel, a hangtechnikában. Televíziónk, DVD játszónk és hangerősítőink között egyre általánosabb ez a technika, és notebook-unkon is ott van az optikai csatlakozó.


Fényvezetés

Az optikai szál egy igen tiszta, néhány tíz mikrométer átmérőjű üvegszálból, és az ezt körülvevő, kisebb optikai törésmutatójú héjból álló vezeték. Működési elve a fénysugár teljes visszaverődésén alapul: A fénykábel egyik végén belépő fényimpulzus a vezeték teljes hosszán teljes visszaverődést szenved, így a vezeték hajlítása esetén is – minimális energiaveszteséggel – a szál másik végén fog kilépni.

Ezt a tulajdonságot kihasználva az optikai szálak rendkívül alkalmasak digitális információk továbbítására. A fényimpulzusoknak köszönhetően hatékonyabbak, mint a hagyományos rézvezetőjű csavart érpáras kábelek. A telekommunikációban jóformán minden gerinchálózat optikai kábeleket használ az adattovábbításra.

Az optikai kábeleknek elvitathatatlan előnyei vannak:


  • nagy tömegű információátvitel történhet egyetlen roston,
  • jelek nagyobb távolságokra történő küldésének lehetősége az optikai kábelek alacsony gyengülése miatt,
  • teljes elektromágneses zavarokkal szembeni ellenállás,
  • kicsi súly és a kis méretek,
  • nincs áramütés vagy gyulladási veszély,
  • időjárással és környezeti hatásokkal szembeni ellenállás (páratartalom, elektrosztatikus kisülések és mások),
  • viszonylag alacsony és folyamatosan csökkenő árak,
  • magas megbízhatóság.

Az elmélettől kisé eltávolodva, koncentráljunk most a leggyakoribb, hétköznapi alkalmazási lehetőségekre. A digitális, optikai csatlakozóval jó esetben találkozhatunk korszerű televíziónkon, erősítőnkön (házimozi rendszerek, wifi), DVD lejátszónkon, és más híradástechnikai eszközünkön, amelyeknél a hangjelek digitális továbbítására használják a fényhullámokat. A gyakorlatban két csatlakozófajta terjedt el, az egyik az ún. Toslik csatlakozó, a másik pedig a 3,5 mm átmérőjű optikai Jack csatlakozó. Ilyen végződésekkel kaphatók a csatlakozó kábelek, természetesen készen, végükön Toslik/Toslink, Jack/Jack vagy Toslink/Jack dugókkal.

Ha két készülékünkön ilyen csatlakozó aljzatok vannak, akkor csak a megfelelő kábel kiválasztása szükséges, és a berendezések összekapcsolhatók. Az optikai jelekben a szükséges csatornaszámok, kapcsolójelek, minden digitálisan átvihetők.

A fent említett készülékek között gyakran találkozhatunk nem optikai, de digitális hangkimenettel is, ez a digitális RCA. Ebben a jelforrásban ugyanúgy bármilyen összetett információ benne lehet, de ez nem optikai kimenet, tehát egy optikai vezetékkel nem lehet közvetlenül összekapcsolni egy másik optikai csatlakozóval. Ez a probléma azonban viszonylag egyszerűen orvosolható, mert a digitális jel könnyen átalakítható optikai jellé, illetve fordítva; az optikai hagyományos digitálisra. Ehhez pár ezer forintért kaphatók aktív digitális átalakítók. Azt a jelzést keressük, hogy digitális RCA jelet alakít digitális optikai jellé (Toslink vagy 3,5-ös Jack kivezetéssel), vagy ennek a fordítottja („digital optical to digital RCA”). E kettőt viszont véletlenül se tévesszük össze, készülékeink kivezetése dönti el, hogy melyikre van szükségünk.

Az optikai jelek viszonylag egyszerűen eloszthatók, ehhez természetesen Toshlink illetve RCA elosztók is kaphatók. Segítségükkel egy optikai kimenetről több készüléket is elláthatunk.

Sőt, arra is van lehetőség, hogy analóg hangjelet digitális optikai jellé alakítsunk, ehhez is kapható aktív elemként működő átalakító. Ha egy analóg hangcsatornát digitális optikai jellé alakítunk, abban természetesen nem lesz több információ, mint amennyi az eredetiben volt, de a megoldás arra alkalmas, hogy egy analóg készülék hangjelét egy optikai bemenetű erősítőre kapcsoljunk. És a fordítottja is megoldható; ha új TV készülékünknek optikai hangkimenete van, akkor azt egy digitális-analóg konverterrel átalakíthatjuk régi erősítőnk számára.

Toslink

A Toslink egy szabványosított fényvezető csatlakozó rendszer optikai jelátvitelekhez a mintegy 20 Mbit/s-ig terjedő tartományban. Széles körben használják, olyan fogyasztási cikkel hangjeleinek átvitelénél, ahol pl. az összetevők közötti jelátvitelt szolgálja (pl. CD- és DVD lejátszóknál és hangerősítőknél). Átlátszó műanyag fényvezetőt alkalmaznak (PMMA vagy polikarbonát, röviden POF), 1 mm-es mag átmérővel. A nagy átmérő lehetővé teszi, hogy a világítódiódák sugárzását egy arra kialakított fókuszáló lencsére gyűjtsék, így nincs szükség lézerdiódára. A POF azonos átmérő mellett kisebb hajlítási sugárral rendelkezik, viszont magasabb szigeteléssel, mint az üveg fényvezető, tehát a mintegy 100 méter gyakorlatilag 10 méterre korlátozódik.

Egy fényvezető csatlakozás előnye a hangtechnikában az, hogy segítségével elérhető a készülék összetevők potenciál leválasztása, és így a föld hurkokat elkerüljük. A fényvezetők érzéketlenek az elektromos és mágneses zavarhatások ellen. Továbbá elkerülhetők velük a vezetékben továbbított elektromos digitális jelek zavarjel sugárzásai.


Digitális RCA (koaxiális) bemenetén jelet fogad és Toslink optikai kimenetet biztosít. Alkalmas koaxiális digitális kimenettel rendelkező DVD lejátszó vagy hangkártya és optikai bemenetű erősítő vagy MD felvevő összekapcsolására


Digitális bemenetén optikai jelet fogad és koaxiális kimenetet biztosít. Alkalmas optikai digitális kimenettel rendelkező TV játék vagy hangkártya és koaxiális digitális bemenetű erősítő összekapcsolására


Az optikai kábel három lényeges részből tevődik össze:
mag, védőréteg bevonat, puffer bevonat


Digitális analóg jelátalakító kétféle bemenettel


Digitális analóg jelátalakító


Digitális jelet alakít analóggá, fülhallgató csatlakozója is van


Digitális optikai jel előállítása USB portról


Egy korszerű erősítőn három különböző digitális hangbemenet is van


Jack Toslink optikai átváltó


Koax bemenet optikai kimenet, aktív egység


Optikai kimenet


Toslink 3.5 jack optikai csatlakozó kábel



Toslink optikai elosztók


Toslink/toslink csatlakozó kábel

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

NFC a mobilban

Az újabb mobiltelefonoknak már szerves része az NFC. Sokan nem is tudják ezt, vagy ha tudnak is róla, nemigen használják. Pedig a kihasználási lehetőségek a terjedéssel párhuzamosan folyamatosan...


Mobiltárca

A bankkártyák, hűségkártyák használatának új korszakát jelentheti az NFC (Near Field Communications) technológia megjelenése és elterjedése. Ennek révén érintés nélkül, csupán pár centiméteres...