提供高頻寬/輕量/EMC相容特性　光纖技術(shù)擴(kuò)大工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域

　　目前飛機(jī)上的資信娛樂(lè)系統(tǒng)，已變得越來(lái)越先進(jìn)且復(fù)雜。隨著影像品質(zhì)的提升，較大尺寸視信螢?zāi)蛔兊迷絹?lái)越普及，飛機(jī)制造商隨時(shí)都在尋求可降低飛機(jī)重量的方法。以單一線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，由于光纖解決方案相對(duì)于銅纜在重量上輕了許多，并可傳輸更多的資料，因此可說(shuō)是航空資信娛樂(lè)系統(tǒng)的最佳選擇。

　　光纖技術(shù)也出現(xiàn)在航空母艦及游艇上，此外，許多現(xiàn)代化的火車(chē)也使用光纖及光收發(fā)器、接收器與發(fā)射器。其中，火車(chē)動(dòng)力來(lái)源、推進(jìn)系統(tǒng)及駕駛控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)作是必備的條件，但是有關(guān)乘客的便利性、資信與娛樂(lè)系統(tǒng)也可經(jīng)由使用光纖而獲益，包括更長(zhǎng)距離的更高頻寬傳輸、原生的電氣隔離能力、最佳EMC特性及靜電放電(Electro-Static Discharge， ESD)耐受力等。

　　IEC 61375火車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)(Train Communication Network， TCN)標(biāo)準(zhǔn)的制定目的，系為定義火車(chē)使用的通信架構(gòu)與通信協(xié)定，基本上TCN定義火車(chē)連線(xiàn)匯流排(Wire Train Bus， WTB)及多功能車(chē)廂匯流排(Multifunction Vehicles Bus， MVB)。WTB用來(lái)連結(jié)車(chē)廂，MVB則用來(lái)連接一個(gè)車(chē)廂或多個(gè)車(chē)廂間的設(shè)備，MVB可以三種不同媒介形式運(yùn)作，包括短距離的RS-485，低于200米的變壓器耦和雙絞線(xiàn)對(duì)，以及長(zhǎng)達(dá)2公里的光學(xué)玻璃光纖。

　　光學(xué)玻璃光纖由于對(duì)電氣噪聲具有高耐受力，因此是火車(chē)機(jī)車(chē)MVB的較佳選擇。光纖將控制器連接到設(shè)備或子系統(tǒng)，例如電力電子設(shè)備、馬達(dá)控制器及無(wú)線(xiàn)電等。MVB同時(shí)也連接駕駛車(chē)廂中的設(shè)備用來(lái)控制燈光、車(chē)門(mén)、空調(diào)及火車(chē)車(chē)站與到站資信等乘客便利顯示系統(tǒng)。采用冗余設(shè)計(jì)可改善可靠度，MVB使用冗余光纖設(shè)計(jì)，設(shè)備傳輸可以在兩條線(xiàn)路上進(jìn)行，如果其中一條故障，那麼就可使用另一條進(jìn)行通信。

　　火車(chē)網(wǎng)絡(luò)目前已變得越來(lái)越復(fù)雜，每個(gè)車(chē)站都連接到中央電腦以便進(jìn)行排班與事件的更新。車(chē)站必須來(lái)回傳送資料，距離可能達(dá)到數(shù)百米甚至數(shù)公里，透過(guò)光纜的使用，可在更長(zhǎng)的距離傳輸更多的資料，包括視信等，并比銅纜更加可靠。此外，這些應(yīng)用的纜線(xiàn)會(huì)被安排在一起，由一個(gè)車(chē)站連接到另一個(gè)車(chē)站，或者由一個(gè)火車(chē)車(chē)廂連接到另一個(gè)，銅纜在這樣相鄰布線(xiàn)的情況下可能會(huì)造成干擾，但光纖纜線(xiàn)在EMI上的優(yōu)勢(shì)使得它們不會(huì)受到這些問(wèn)題的影響。

　　在使用電力網(wǎng)供電的火車(chē)中，會(huì)由三相交流電網(wǎng)取得單相電源以提供火車(chē)所需的兩相電源，這會(huì)造成電網(wǎng)的不平衡而必須加以補(bǔ)償，一個(gè)最常用來(lái)平衡并回復(fù)電網(wǎng)供電品質(zhì)的方法是使用閘流體切換電容(Thyristor-Switched Capacitors，TSC)及閘流體控制電抗器(Thyristor-Controlled Reactor， TCR)進(jìn)行靜態(tài)虛功補(bǔ)償(Static VAR Compensation， SVC)。TSC與TCR主要用來(lái)進(jìn)行高電壓與大電流的開(kāi)關(guān)控制與運(yùn)作，這就產(chǎn)生會(huì)將電氣噪聲感應(yīng)到鄰近銅纜的超高電磁場(chǎng)，光纖由于不會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響，因此可說(shuō)是SVC系統(tǒng)中傳送控制信號(hào)到設(shè)備的最佳媒介。

　　火車(chē)的信號(hào)傳送也可由光纖技術(shù)在高噪聲環(huán)境中可靠的長(zhǎng)距離資料通信能力，以及超高EMI環(huán)境耐受力而獲益。

       另一方面，光纖技術(shù)也已逐漸普及到醫(yī)療影像處理設(shè)備，例如核磁共振攝影(Magnetic Resonance Imaging， MRI)與X光機(jī)等應(yīng)用，在馬達(dá)與電磁輻射環(huán)境下，這些機(jī)器會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)高的電磁干擾，因此它們的通信與控制連結(jié)必須具備高EMI耐受力才能可靠安全地運(yùn)作，高EMI耐受力與電氣隔離對(duì)于病人的安全可說(shuō)是必要的條件，因此光纖產(chǎn)品就提供一個(gè)非常適合的解決方案。

　　在娛樂(lè)應(yīng)用方面，賭場(chǎng)擁有許多連接到中央電腦服務(wù)器進(jìn)行資料處理、行銷(xiāo)活動(dòng)及視信保全等需求，對(duì)于賭場(chǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，安全性是最重要的要求，光纖為賭場(chǎng)經(jīng)營(yíng)者提供安全的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)閹缀醪豢赡鼙I接光纜上的信號(hào)。

　　不僅如此，可再生能源市場(chǎng)目前也已采用光纖技術(shù)。在部分風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用中，由于EMI電磁干擾問(wèn)題，光纖成為唯一適合的通信技術(shù)。由于風(fēng)力電廠與太陽(yáng)能發(fā)電在遠(yuǎn)端甚至離岸地區(qū)運(yùn)作，因此大量光纖技術(shù)的采用，就成為它可靠度與穩(wěn)固度的最佳證明，停機(jī)及意外修復(fù)可能會(huì)大幅影響可再生能源系統(tǒng)的成本與采用，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就必須加以避免。光纖連結(jié)應(yīng)用在風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)艙內(nèi)，它的位置可能高于地面或海平面超過(guò)100米，光纖也可做為風(fēng)力渦輪與遠(yuǎn)端管理設(shè)備間的資料連結(jié)。

　　工業(yè)快速以太網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器--AFBR-5978Z擁有一個(gè)強(qiáng)化的數(shù)位診斷介面，符合光收發(fā)器數(shù)位診斷介面(DMI)標(biāo)準(zhǔn)，依多重來(lái)源協(xié)議(MSA)--SFFA-8472，主要由光纖相關(guān)產(chǎn)品制造商制訂、采用類(lèi)似產(chǎn)品封裝與功能，以能簡(jiǎn)化零組件的代換。

　　工業(yè)快速以太網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)為現(xiàn)場(chǎng)匯流排(FieldBus)網(wǎng)絡(luò)提供升級(jí)路徑，相較于INTERBUS的2MBd、PROFIBUS的12MBd，以及SERCOS的12MBd與16MBd，可達(dá)到125MBd的傳輸速度，同時(shí)也提供開(kāi)放式架構(gòu)多重通信協(xié)定介面，允許標(biāo)準(zhǔn)及特有現(xiàn)場(chǎng)匯流排能交互運(yùn)作，可讓工業(yè)用快速以太網(wǎng)絡(luò)允許工廠機(jī)器可被指定網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)定(IP)或媒體存取控制(MAC)位址，提供網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端診斷與機(jī)器生產(chǎn)流程變換的便利性。

　　DMI提供由收發(fā)器模組取得即時(shí)運(yùn)作資信的能力，取得的參數(shù)包括模組溫度、電源電壓大小及接收器輸入平均光功率，具備DMI功能後，使用者也可在收發(fā)器應(yīng)用中擁有進(jìn)行零組件監(jiān)測(cè)、錯(cuò)誤隔離及失效預(yù)測(cè)的能力；此外，DMI也完整地整合了實(shí)現(xiàn)數(shù)位警示的功能。

　　在更高等級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)將工程與管理工作站連接到工業(yè)以太網(wǎng)集線(xiàn)器進(jìn)行整個(gè)企業(yè)的資料分享與控制，帶來(lái)更高的價(jià)值主張。光纖解決方案提供有多種資料率與連接器選擇，可滿(mǎn)足各種工業(yè)通信與工廠自動(dòng)化應(yīng)用。

       擁有能使用離散式或整合型光纖零組件解決方案的選擇，為設(shè)計(jì)工程師帶來(lái)將焦點(diǎn)放在特定設(shè)計(jì)目標(biāo)的好處。離散式零組件可提供符合特定要求的設(shè)計(jì)彈性，而整合型零組件方案則能節(jié)省設(shè)計(jì)支出，降低風(fēng)險(xiǎn)和成本；最重要的是，光纖的EMI耐受力及它的隔離特性非常適合工廠環(huán)境。

　　光纖技術(shù)擁有許多好處，如高度電氣絕緣與隔離、安裝容易；在閃電等惡劣環(huán)境中仍有極高可用性，并具高EMI耐受力，可帶來(lái)更高可靠度與系統(tǒng)穩(wěn)固度。此外，光纖技術(shù)在長(zhǎng)距離下仍維持信號(hào)完整性及高資料安全性，應(yīng)用設(shè)計(jì)人員可利用光收發(fā)器、接收器與發(fā)射器，打造提供一個(gè)可行的光纖網(wǎng)絡(luò)與控制解決方案。