USB 3.0主动式光纤技术突破距离限制

电信机房所使用的AOC技术方案已相对成熟，目前已有厂商开始着手开发针对USB 3.0应用需求设计的AOC解决方案。molex

不让Thunderbolt光纤版本专美于前，在USB 3.0缆线的直接竞争技术上，也出现了新一代的光纤缆线应用方案，有别于传统光纤传输方案将光电转换设计于传输控制载板上，新一代的光纤应用概念已把光电转换单元微缩整合于传输连接器上，透过电子信号、传输界面均不需要变更，仅利用更换传输线就能达到传输缆线的光纤化升级...

USB 3.0以往被拿来与Thunderbolt做比较时，往往会因为其传输极速的升级空间略逊于Thunderbolt，再加上Thunderbolt的光纤发展规划也较USB 3.0界面明确，因此令市场与使用者有了USB 3.0在各方面除成本与普及性优势外，在较高效传输的应用范畴，似乎有略逊Thunderbolt的印象与感受。

USB 3.0界面普及率高 发展应用具绝佳优势

但实际上USB 3.0界面的优势，正因为其在大量的芯片、解决方案可轻易让使用者的系统、平台快速跃升GB级的快速传输需求，在使用上是明显优于Thunderbolt界面，而USB 3.0界面较严苛的挑战则在以铜缆为基础的传输设计方案，因为传输缆线本身的物理限制，使得高效传输的应用条件趋于劣势。

而铜缆传输线材或许在1.5~3m的应用条件下还算可以提供不错的传输支持，但若使用在长距离或超长距离的连接，不只在传输过程需要搭配中继器提昇信号品质外，也必须在线材的隔离与材料用料上，使用更高端的应用方案，这也往往影响了USB 3.0界面线材的成本与实际使用的传输线路稳定性。

突破铜缆传输距离限制 光缆化USB AOC线材需求渐增

为了解决长距离传输的应用需求，目前已有改以光纤技术方案的整合应用设计传输线材推出，相较于铜缆应用方案，光纤具传输距离更长特点，而也因为线材不需担心为了降低传输线材阻抗，使用高单价的高端铜导线来进行设计，而使用低成本光纤缆线也不用在线缆上设置过多的隔离设计，因为光缆传输不用过度担心信号传输的干扰与隔离设计，线材的线径也可以大幅压低，达到线缆更小、更轻的特点，尤其线材越长、越能彰显光纤传输方案的应用优势。

而USB 3.0界面在导入光传输应用方案后，设计方案明显可因为线缆的直接升级，轻松跨越USB 3.0界面铜缆应用方案的使用限制，达到传输距离更长、线材传输干扰更低、线缆的可携性更高与成本更低的诸多优点，当然也可比Thunderbolt光纤版本更快推出市面，在挟其USB 3.0解决方案的高度普及性，快速将USB 3.0光缆传输应用推广至消费行电子产品应用，而不是高端服务器或机房设备才能使用的先进传输技术。

USB 3.0在进入「光时代」后，其实可用的解决方案弹性也相对较多，以目前附载于主机板、电子产品设备的USB 3.0界面，在外部连接器设计均以需搭配铜缆的电子信号连接界面设计为主，在消费性电子应用上少有光缆传输的直接应用方案，一方面是现有USB 3.0界面仅以原USB 2.0的480Mbps跳跃升级至5Gbps传输效能，在现有传输应用上勉强使用铜缆进行传输界面的连接，还算可以满足使用者的应用需求，即便传输距离有限，但对一般消费者也算可以达到稳定使用需求，对于光缆化的传输应用升级迫切度并不高。

5Gbps以上高速传输应用 铜缆线材支持性将受限

但随着USB 3.0界面在5Gbps或更高的传输效能支持上，原有的铜缆传输线材的物理限制，就会慢慢浮现许多问题，例如，高速线材的材料成本、信号隔离设计的披覆材料成本、缆线尺寸也会因为线材与隔离设计而显得更大与不易使用，这也会限制了USB 3.0往更高传输效能的进阶升级之路。

而光纤化版本的USB 3.0界面，正可为USB 3.0发展5Gbps或更快传输效能的铜缆线材限制，提供完美的解套应用方案，即便目前在USB 3.0界面的解决方案上仍未有直接整合光缆界面的产品，但实际上利用缆线连接器上直接整合光电转换的整合设计，将USB 3.0界面传输信号透过连接器本身的光电转换模块，再透过光纤缆线进行直接传输的间接整合设计，也可在直接光纤连接的应用方案尚未推出前，利用缆线的高度整合升级光纤的主动式光纤解决方案，一举将USB 3.0界面跳跃升级光纤应用领域。

光缆技术成熟度高 应用方案成本已获改善

加上光纤传输应用技术，早期因为成本较高，在光电？电光转换模块的应用方案体积、价格与技术难度成本均较高状态下，大多仅在高端服务器的传输效能提昇或是Telecom电信设备、Data Center数据中心的使用比率较高，而在高端传输应用的大量使用下，光纤缆线的基础技术，例如光电转换模块也持续朝体积与成本的持续压缩方向前进，因而演化至主动式光缆（Active Optical Cable；AOC）应用方向。

由于Telecom、Data Center大量采行光纤通讯技术，在应用技术与严苛的高效传输考验下，光缆应用周边技术已相当成熟，而AOC应用已成为在机房设备延长传输距离、节省高效传输的线材成本的绝佳方案，而在AOC应用成本逐步下滑下，不仅原有的电？光、光？电转换模块成本大幅压缩，连接器的体积也获得相当程度的改善，用于USB 3.0仅5Gbps或更高的传输效能上，光缆解决方案的传输数据承载量绰绰有余，仅需在料件成本、传输线材与用量进行最佳化组合，在消费行电子产品使用USB 3.0的AOC光纤应用方案的导入市场机会相当高。

光电转换模块再微缩 USB连接器设计作整合

USB 3.0 AOC光纤应用方案的设计结构，一般会在USB 3.0的AOC光纤缆在线的两端USB 3.0连接器上，在连接器内即整合Rx/Tx各USB 3.0的实体线路电缆的电？光、光？电转换转换设计，除接头的光电转换模块透过USB 3.0电气界面取得驱动电力外，转换后取得的连接信号其实与搭配铜缆传输无异，而实际上进行传输的线缆，早已改换成光缆搭配光学高速信号取代电子传输架构，AOC的光电及电光的转换均在接头上处理完成，对用户来说使用AOC光纤应用方案或是原有的铜缆进行传输，在使用习惯与经验完全不需要改变。

而在USB 3.0 AOC光纤应用方案中，连接器的光电转换效能、稳定性即为线缆应用的关键重点，USB 3.0 AOC光纤应用方案的连接器内，其实包含了三个关键元件，一是由电信号转换为光信号的雷射器，即垂直共振腔表面放射雷射器（Vertical-cavity surface-emitting laser；VCSEL)，其次是接收器，即将光信号转换成电子信号，同时线缆因为已使用Rx/Tx进行传输，连接器仍须整合信号处理单元，用以将传输内容再转换至实体连接器的标准USB 3.0界面电气信号。

有了USB 3.0 AOC光纤应用方案后，原有USB 2.0传输距离要求的缆线长度最长仅5m、在USB 3.0铜缆缆线长度仅3m的限制下，即便USB 3.0高速传输界面改用主动式铜缆缆线搭配延长传输距离，铜缆传输线材顶多也仅能拉长至15m上下，反观采行USB 3.0 AOC光纤应用方案仍有回溯兼容特性，可轻易地将USB传输界面的传输距离，一举提高超过100m水准。

相同的状况，USB 3.0 AOC光纤应用方案对比Thunderbolt高速传输界面，不仅发展速度超前，而Thunderbolt铜缆设计方案在成本与线材内置芯片与传输距离限制较多，也让USB 3.0 AOC光纤应用方案优势与价值更为凸显，甚至于目前在光纤应用的多模光传输应用场合，可以轻易在传输量于5Gpba/10Gbps数据传输量下，达到100~300m的传输距离扩展，甚至搭配中继设备还可以达到数公里的传输距离，这在铜缆应用方案可以说是不可能任务，原有铜缆所产生的距离与效能提昇限制，在USB 3.0 AOC光纤应用方案下都不再成为高速传输界面的技术扩展限制。