3/29/2021,DisplayPort由視頻電子標準協(xié)會(VESA)從2006年發(fā)布首個標準,從最初的1.0標準發(fā)展到1.1、1.2、1.3、1.4、2.0。DisplayPort(DP)一般用于臺式PC與顯示器的連接,所以大部分為短距離傳輸,一般長度為3米,假如有超過3米的需求時,該如何解決?若是繼續(xù)使用銅線,線的直徑將會很粗,且硬度大不好彎折,價格很高。所以,最好的解決方案就是使用光纖。現(xiàn)今市面上長距離的DP線的解決方案是高速信號使用光纖傳輸。而低速信號仍然使用銅線,因為低速信號要轉(zhuǎn)成光纖傳輸,有技術上的難題。所以低速信號及電源使用銅線。這就是所謂的光纖混和纜(Hybrid Cable)。
光纖混和纜是光纖和銅線混合傳輸信號,如圖1-1 是光纖混和纜的結構圖。光纖混合纜有四組差分信號,通過光纖來傳輸四條高速音視頻信號,發(fā)射端會把接收到的電信號經(jīng)過光電轉(zhuǎn)化IC轉(zhuǎn)成光信號,再驅(qū)動VCSEL激光,經(jīng)由光纖,傳輸?shù)浇邮斩,這種方式能讓DP信號傳到100米之遠,比起銅線只有3米,顯然是遠的多;低速信號(AUX±、CONFIG1/2、HPD、POWER、GND)都是使用銅線連接來完成彼此之間的溝通。
圖1-1:光纖混合纜結構圖,高速信號通過光纖傳輸,低速信號通過銅線傳輸
光纖混和纜采用光纖來替換部分銅線的做法突破了原有DP短距離傳輸?shù)南拗疲腔旌屠|中還是有一部分銅線作為低速信號的傳輸。若是在強磁場環(huán)境中,有可能會受到電磁輻射干擾,讓信號傳輸變得不穩(wěn)定。我司研發(fā)的DisplayPort 1.4全光有源光纜(All Fiber AOC),傳輸只使用光纖,無任何銅線。光纖傳輸不受電磁干擾,能穩(wěn)定在這類環(huán)境中傳輸,能解決電磁干擾的問題。
DP1.4 All Fiber AOC如圖1-2,纜線有6條多模光纖傳輸,有四條光纖作為高速信號通道,可實現(xiàn)4*8.1Gbps的高帶寬速率。另兩條光纖用作輔助通道,用于AUX、CONFIG和HDP低速信號傳輸,該輔助通道的傳輸帶寬為1Mbps。高速通道和輔助通道分別采用1個4 Channel和2個1Channel的VCSEL來傳輸光信號,激光波長為850nm。
翔光DisplayPort 1.4全光有源光纜的優(yōu)勢:
1、全光纖信號傳輸,不受電磁干擾
2、長距離傳輸,最長傳輸距離可達300m
3、傳輸速率可達32.4Gbps,低功耗
4、傳輸信號無壓縮
5、支持8K/60Hz,4K/144Hz
圖1-2 :全光有源光纜結構圖,所有信號均通過光纖傳輸
DP的發(fā)射端會接入PC中,接收端會接入顯示器上,兩端的電源都由連接的個別設備提供。從圖1-2中也能觀察出兩端的電源信號和接地信號都是彼此獨立的;旌侠|會通過顯示器提供一個3.3V的電壓,HPD(圖1-3 DP接口引腳18 HotPlug)信號從顯示器發(fā)出,經(jīng)過銅線直接傳輸?shù)絇C,來確認兩端是否連接。而在全光有源光纜中,顯示器提供給接收端HPD的電壓信號,需要經(jīng)過光電轉(zhuǎn)化成為光信號才能通過光纖傳輸?shù)桨l(fā)射端,以此來確認兩端連接。我司解決方案是使用FPGA作信號的整合,驅(qū)動激光,達到電腦與顯示器連通的目的。
高速通道是單向傳輸?shù),只會由發(fā)射端傳輸?shù)浇邮斩,而輔助通道是雙向傳輸?shù)摹T谳o助通道中,低速信號從發(fā)射端DP接口(圖1-3 DP接口引腳定義)引腳15、引腳17(AUX±),引腳13、引腳14(借助接地通道走CONFIG1/2信號)和引腳18(HPD)的電信號,經(jīng)過FPGA芯片轉(zhuǎn)為可驅(qū)動鐳射的信號,再經(jīng)光電轉(zhuǎn)化IC成為光信號,從光纖傳輸?shù)浇邮斩,光信號傳入IC進行光電轉(zhuǎn)化,成為電信號轉(zhuǎn)入FPGA,而后通過DP接口傳輸?shù)斤@示器中,完成信息交流。
圖1-3 DP接口引腳定義
翔光的DP 1.4全光有源光纜(AOC)如圖1-4所示,符合DP1.4標準,信號傳輸全采用光纖,不含銅線,光纖傳輸不受電磁干擾。 AOC傳輸信號無壓縮,最大帶寬為32.4Gbps,可以完美傳輸8K超高清圖像,最遠傳輸距離可達300m。與傳統(tǒng)的銅線相比,此光纜更長,更柔軟,更輕,具有更好的信號質(zhì)量和完美的電磁兼容特性。
圖1-4 DP 1.4 全光有源光纜
翔光一直致力于DP、HDMI、USB TYPE C等消費類音視頻傳輸線及通信光模塊的研發(fā),為客戶提供不同需求的定制設計方案。目前已研發(fā)出DP1.4 全光有源光纜。翔光還大力發(fā)展光模塊,更不斷的提升各項性能,400G光模塊不久即將推出,在技術的最前沿引領光通訊行業(yè)發(fā)展。