CN112887685B - 一种hdmi一进多出有源光缆 - Google Patents

一种hdmi一进多出有源光缆 Download PDF

Info

Publication number
CN112887685B
CN112887685B CN202110032129.0A CN202110032129A CN112887685B CN 112887685 B CN112887685 B CN 112887685B CN 202110032129 A CN202110032129 A CN 202110032129A CN 112887685 B CN112887685 B CN 112887685B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
optical
hdmi
signals
differential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110032129.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112887685A (zh
Inventor
唐凌峰
蒋军
成本泽
许引库
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen New Liansheng Photoelectric Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen New Liansheng Photoelectric Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen New Liansheng Photoelectric Technology Co ltd filed Critical Shenzhen New Liansheng Photoelectric Technology Co ltd
Priority to CN202110032129.0A priority Critical patent/CN112887685B/zh
Publication of CN112887685A publication Critical patent/CN112887685A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112887685B publication Critical patent/CN112887685B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/22—Adaptations for optical transmission
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4286—Optical modules with optical power monitoring
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4296—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with sources of high radiant energy, e.g. high power lasers, high temperature light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/76—Television signal recording
    • H04N5/765—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0125—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level one of the standards being a high definition standard

Abstract

本发明涉及一种HDMI一进多出有源光缆，包括HDMI信号接入端、分光单元、至少两路接收单元、与所述接收单元相连的HDMI信号输出端以及控制单元。所述HDMI信号接入端接收差分信号，并将其传输至所述分光单元；所述分光单元用于将所述差分信号转换并分成多路光信号；一路所述接收单元接收一路光信号，将所述光信号转换成电信号，还原得到所述HDMI信号接入端接收的差分信号，并转发至所述HDMI信号输出端进行信号输出；所述控制单元用于将HDMI信号接入端输出的一路控制信号分成多路并分别发送给对应的HDMI信号输出端。通过本发明可以实现一台主机拖多台从机的高速信号传输技术；电磁干扰度低，且实现了即插即用，方便使用。

Description

一种HDMI一进多出有源光缆
技术领域
本发明涉及有源光缆技术领域，具体涉及一种HDMI一进多出有源光缆。
背景技术
数据时代，高密度、高带宽应用越来越多，此时无源光缆或基于铜线的电缆系统就显得捉襟见肘。为保证传输的稳定性及灵活的应用性，用户迫切需求一种新型产品来作为高性能计算和数据中心的主要传输媒质，在这种情况之下有源光缆产品应运而生。随着“光进铜退”趋势的不可逆转，未来将是“全光网络”的时代，有源光缆技术将渗透到高速互连市场的每个角落。
有源光缆AOC(Active Optical Cable)主动式光纤缆线，也叫做带芯片的光缆。传统的数据中心互联主要是基于同轴电缆，AOC有源光缆与互联铜缆相比拥有许多显著的优势。比如在系统链路上的传输功率更低，重量仅为直连铜缆四分之一，体积约为铜缆的一半，并且在机房布线系统中具有更好的空气流动散热性，光缆的弯折半径比铜缆做得更小，传输距离更远(可以达到100～300米)，且产品传输性能的误码率也更优，BER可以达到10^-15。与光收发模块相比，AOC有源光缆由于存在不外露的光接口，不存在光接口清洁和被污染的问题，系统稳定性和可靠性大大提升，并且降低机房维护成本。
基于目前高清电视和显示器的高速信号传输要求，以及一台主机拖多台显示设备的市场需求。本公司最新发明出一款一路输入多出的光电混合缆，填补了市场空缺和解决一台主机拖多台从机的高速信号传输技术。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种HDMI一进多出有源光缆。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种HDMI一进多出有源光缆，包括HDMI信号接入端、分光单元、至少两路接收单元、与所述接收单元相连的HDMI信号输出端以及控制单元；
所述HDMI信号接入端接收差分信号，并将其传输至所述分光单元；
所述分光单元用于将所述差分信号转换并分成多路光信号；
一路所述接收单元接收一路光信号，将所述光信号转换成电信号，还原得到所述HDMI信号接入端接收的差分信号，并转发至所述HDMI信号输出端进行信号输出；
所述控制单元用于将HDMI信号接入端输出的一路控制信号分成多路并分别发送给对应的HDMI信号输出端；所述控制单元的输入端与所述HDMI信号接入端的控制信号输出引脚连接；所述控制单元的输出端包括至少一路输出且一路输出与一路HDMI信号输出端的控制信号输入引脚对应连接。
进一步的，所述分光单元包括：驱动模块、电光转换模块以及至少一个分光器；
所述驱动模块接收所述HDMI信号接入端传输的差分信号，驱动所述电光转换模块，将差分信号转换成光信号并传输至所述分光器；
所述分光器将一路光信号分成多路输出。
进一步的，所述电光转换模块包括垂直腔面发射激光器、第一光学透镜、第一光学插芯；所述垂直腔面发射激光器用于将电信号转换成光信号，所述第一光学透镜以及所述第一光学插芯用于调整光信号角度并使其入射分光器。
进一步的，所述差分信号包括由主机HDMI协议规范定义的TMDS Data2+/-、TMDSData1+/-、TMDS Data0+/-三路数据和TMDS Clock+/-时钟共四对高速差分信号。
进一步的，对高速差分信号，依次经过驱动模块、电光转换模块后，通过对应的一个分光器分成多路光信号输出。
进一步的，所述接收单元包括光电转换模块和信号还原模块；
所述光电转换模块用于将各通道电信号所对应的光信号转换成电流信号并传输至所述信号还原模块；
所述信号还原模块，用于将所述电流信号还原成HDMI信号接入端所接收的差分信号。
进一步的，所述光电转换模块包括第二光学插芯、第二光学透镜、光电探测器；所述分光单元输出的光信号依次经过所述第二光学插芯、第二光学透镜和光电探测器，将所述光信号转换成电流信号输出至所述信号还原模块。
进一步的，所述信号还原模块包括跨阻放大器，所述跨阻放大器将所述电流信号转换成电压信号还原得到所述HDMI信号接入端接收的差分信号。
进一步的，所述控制单元采用DDC直接数字控制主板实现。
进一步的，所述控制信号包括：CEC、HEC、HPD、SCL、SDA。
本发明的有益效果是：本发明提供的有源光缆重量仅传统铜线的30％；通过本发明，一台主机可拖多台显示器或电视机同时正常显示；电磁干扰度低，且实现了即插即用，方便使用。
附图说明
图1为本发明实施例以一进二出为例所提供的HDMI一进多出有源光缆结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
为方面描述，本发明实施例以一进二出为例进行说明，如图1所示，本发明实施例提供一种HDMI一进多出有源光缆，包括HDMI信号接入端、分光单元、两路接收单元、与所述接收单元相连的HDMI信号输出端以及控制单元。控制单元采用DDC直接数字控制主板实现。
所述HDMI信号接入端接收差分信号，并将其传输至所述分光单元。
所述分光单元包括：驱动模块(如图中1022所示的Driver驱动器)、电光转换模块以及4个分光器。用于将所述差分信号转换并分成多路光信号。
所述电光转换模块包括垂直腔面发射激光器VCSEL、第一光学透镜LENS、第一光学插芯(即纳米精密光学插芯，通常用Jumper表示)。
所述接收单元包括光电转换模块和信号还原模块。
所述光电转换模块包括第二光学插芯、第二光学透镜LENS、光电探测器PD(PhotoDiode Detector)，信号还原模块包括跨阻放大器VIA。
具体的：
1.如图1011部份的TX端为HDMI信号接入端，由HDMI CONNECTOR将主机HDMI协议规范定义的TMDS Data2+/-、TMDS Data1+/-、TMDS Data0+/-三路数据和TMDS Clock+/-时钟共四对高速差分信号传输至Driver驱动器。
2.驱动芯片如图1012部份，Driver驱动芯片由HDMI CONNECTOR第18Pin供给工作电压如图1024部份。
3.驱动芯片工作后将方便COB(Chip On Board)贴装的阵列四芯VCSEL(垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，简称VCSEL)把四对高速差分信号由电信号转换成4通道光信号如图1013部份。
5.每一对高速差分信号转换成一个光通道，四个通道光信号由一个四通道纳米精密光学透镜(LENS)将垂直的光信号折射90°角以便于纳米精密光学插芯(Jumper)把四通道光信号平行导入到四条光纤线如图1014和1015部分所示。
6.每通道光信号由一个多模一分多路(二路以上均称为多路)分光器分成多路光信号如图1016部分所示，4个通道的光信号分成多路之后依序组合成多组光路通道如图1017部份。
7.每组光信号由纳米精密光学插芯(Jumper)导入接收端LENS如图1018、1019以及1029和1030部份，LENS将平行的光折射到垂直PD(Photo Diode Detector，光电探测器，能实现光转电)的平面如图1020部分。
8.PD接收光信号后传输到TIA(Trans-Impedance Amplifier，跨阻放大器)，TIA由DDC主板供给工作电压如图1022部份，TIA工作后将PD接收的光信号转换成的电流信号转换成电压信号还原TMDS信号为电信号如图1021。
9.图1023和1034部份为RX端HDMI CONNECTOR，将还原后的TMDS信号送给接收端设备，实现高速信号部份的传输；
10.CEC、HEC、HPD、SCL、SDA由HDMI CONNECTOR传输到DDC(Direct DigitalControl直接数字控制)主板如1025部份，DDC(图1026)进行信号放大，放大之后分成多路输出如1035和1027部份。
11.DDC主板电源和地以及CEC、HEC、HPD、SCL、SDA信号直接连接到RX端HDMICONNECTOR传输到显示器或电视机。
12.如下图方框示意，TX源端输入后以7条26AWG漆包线电缆接入到主板经DDC放大处理后分成多路电信号与多个RX端直连，其中SCL和SDA为高速平行双绞线。
以上关键器件为Driver、VCSEL、PD、TIA、DDC，要求其带宽均满足8K信号要求，即TMDS信号总带宽要求不低于48Gbps，每个数据通道不低于12Gbps的带宽。
上述实施例包括以下优点：
1.标准HDMI接口兼容所有HDMI设备，8个输出端接口均满足传输速率为48Gbps，支持HDCP2.2；
2.传输影像和音频信号无压缩，画质不失真；
3.支持DDC、CEC、HPD、eARC、HEC等信号传输；
4.支持所有达到4Kx2K@120Hz,8Kx4K@60Hz的光电转换；
5.850nmVCSEL和PIN光电探测器；
6.即插即用；
7.光电混合缆，每根线缆采用4根光传输高速信号，7根铜线传输低速信号；
8.线缆OD单条4.8mm；
9.重量仅传统铜线的30％；
10.一台主机可拖多台显示器或电视机同时正常显示；
11.长度最长可做到300m；
12.电磁干扰度低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种HDMI一进多出有源光缆，其特征在于，包括HDMI信号接入端、分光单元、至少两路接收单元、与所述接收单元相连的HDMI信号输出端以及控制单元；
所述HDMI信号接入端接收差分信号，并将其传输至所述分光单元；
所述分光单元用于将所述差分信号转换并分成多路光信号；
一路所述接收单元接收一路光信号，将所述光信号转换成电信号，还原得到所述HDMI信号接入端接收的差分信号，并转发至所述HDMI信号输出端进行信号输出；
所述控制单元用于将HDMI信号接入端输出的一路控制信号分成多路并分别发送给对应的HDMI信号输出端；所述控制单元的输入端与所述HDMI信号接入端的控制信号输出引脚连接；所述控制单元的输出端包括至少一路输出且一路输出与一路HDMI信号输出端的控制信号输入引脚对应连接；
所述分光单元包括：驱动模块、电光转换模块以及至少一个分光器；
所述驱动模块接收所述HDMI信号接入端传输的差分信号，驱动所述电光转换模块，将差分信号转换成光信号并传输至所述分光器；
所述分光器将一路光信号分成多路输出；
所述接收单元包括光电转换模块和信号还原模块；
所述光电转换模块用于将各通道电信号所对应的光信号转换成电流信号并传输至所述信号还原模块；
所述信号还原模块，用于将所述电流信号还原成HDMI信号接入端所接收的差分信号。
2.根据权利要求1所述的HDMI一进多出有源光缆，其特征在于，所述电光转换模块包括垂直腔面发射激光器、第一光学透镜、第一光学插芯；所述垂直腔面发射激光器用于将电信号转换成光信号，所述第一光学透镜以及所述第一光学插芯用于调整光信号角度并使其入射分光器。
3.根据权利要求2所述的HDMI一进多出有源光缆，其特征在于，所述差分信号包括由主机HDMI协议规范定义的TMDSData2+/-、TMDS Data1+/-、TMDSData0+/-三路数据和TMDSClock+/-时钟共四对高速差分信号。
4.根据权利要求3所述的HDMI一进多出有源光缆，其特征在于，每对高速差分信号，依次经过驱动模块、电光转换模块后，通过对应的一个分光器分成多路光信号输出。
5.根据权利要求1所述的HDMI一进多出有源光缆，其特征在于，所述光电转换模块包括第二光学插芯、第二光学透镜、光电探测器；所述分光单元输出的光信号依次经过所述第二光学插芯、第二光学透镜和光电探测器，将所述光信号转换成电流信号输出至所述信号还原模块。
6.根据权利要求1所述的HDMI一进多出有源光缆，其特征在于，所述信号还原模块包括跨阻放大器，所述跨阻放大器将所述电流信号转换成电压信号还原得到所述HDMI信号接入端接收的差分信号。
7.根据权利要求1所述的HDMI一进多出有源光缆，其特征在于，所述控制单元采用DDC直接数字控制主板实现。
8.根据权利要求1所述的HDMI一进多出有源光缆，其特征在于，所述控制信号包括：CEC、HEC、HPD、SCL、SDA。
CN202110032129.0A 2021-01-11 2021-01-11 一种hdmi一进多出有源光缆 Active CN112887685B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110032129.0A CN112887685B (zh) 2021-01-11 2021-01-11 一种hdmi一进多出有源光缆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110032129.0A CN112887685B (zh) 2021-01-11 2021-01-11 一种hdmi一进多出有源光缆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112887685A CN112887685A (zh) 2021-06-01
CN112887685B true CN112887685B (zh) 2024-04-05

Family

ID=76044130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110032129.0A Active CN112887685B (zh) 2021-01-11 2021-01-11 一种hdmi一进多出有源光缆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112887685B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113489922A (zh) * 2021-07-30 2021-10-08 北京鼎普科技股份有限公司 Hdmi信号传输方法和装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101692707A (zh) * 2009-09-09 2010-04-07 武汉畅联光电科技有限公司 高清晰度多媒体接口长距离无损光纤传输装置
CN102497515A (zh) * 2011-12-07 2012-06-13 青岛艾孚高清技术有限公司 一种单路输入多路输出式hdmi分配器装置
CN104184521A (zh) * 2014-09-09 2014-12-03 昆山思雷电子科技有限公司 微型分离式hdmi光纤传输装置
CN104301698A (zh) * 2014-10-23 2015-01-21 深圳市易飞扬通信技术有限公司 用于传输hdmi信号的光缆接口系统
CN106130645A (zh) * 2016-07-01 2016-11-16 武汉博昇光电股份有限公司 一种超高清长距离hdmi光缆
CN106657941A (zh) * 2016-12-28 2017-05-10 深圳市巨潮科技股份有限公司 光电混合的DisplayPort远距离传输装置与方法
CN206350092U (zh) * 2016-12-28 2017-07-21 深圳市巨潮科技股份有限公司 光电混合的DisplayPort远距离传输装置
CN109218690A (zh) * 2018-09-20 2019-01-15 深圳市埃尔法光电科技有限公司 一种采用Type-C供电的HDMI光电混合缆
CN109451285A (zh) * 2018-12-12 2019-03-08 深圳市埃尔法光电科技有限公司 一种为图像视频传输广播系统用的光电模块一分多系统
CN109587427A (zh) * 2018-12-12 2019-04-05 深圳市易飞扬通信技术有限公司 高清晰多媒体接口有源光缆电路
US10324264B1 (en) * 2018-02-27 2019-06-18 Precision Integrated Photonics, Inc. Active optical cable with common laser hub
CN110351510A (zh) * 2019-08-09 2019-10-18 昆山思雷电子科技有限公司 一种光纤矩阵交换机传输装置及转换接口装置
CN111837360A (zh) * 2018-03-12 2020-10-27 思科技术公司 通信网络中组合的输送电力、数据和冷却的分离

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101692707A (zh) * 2009-09-09 2010-04-07 武汉畅联光电科技有限公司 高清晰度多媒体接口长距离无损光纤传输装置
CN102497515A (zh) * 2011-12-07 2012-06-13 青岛艾孚高清技术有限公司 一种单路输入多路输出式hdmi分配器装置
CN104184521A (zh) * 2014-09-09 2014-12-03 昆山思雷电子科技有限公司 微型分离式hdmi光纤传输装置
CN104301698A (zh) * 2014-10-23 2015-01-21 深圳市易飞扬通信技术有限公司 用于传输hdmi信号的光缆接口系统
CN106130645A (zh) * 2016-07-01 2016-11-16 武汉博昇光电股份有限公司 一种超高清长距离hdmi光缆
CN206350092U (zh) * 2016-12-28 2017-07-21 深圳市巨潮科技股份有限公司 光电混合的DisplayPort远距离传输装置
CN106657941A (zh) * 2016-12-28 2017-05-10 深圳市巨潮科技股份有限公司 光电混合的DisplayPort远距离传输装置与方法
US10324264B1 (en) * 2018-02-27 2019-06-18 Precision Integrated Photonics, Inc. Active optical cable with common laser hub
CN111837360A (zh) * 2018-03-12 2020-10-27 思科技术公司 通信网络中组合的输送电力、数据和冷却的分离
CN109218690A (zh) * 2018-09-20 2019-01-15 深圳市埃尔法光电科技有限公司 一种采用Type-C供电的HDMI光电混合缆
CN109451285A (zh) * 2018-12-12 2019-03-08 深圳市埃尔法光电科技有限公司 一种为图像视频传输广播系统用的光电模块一分多系统
CN109587427A (zh) * 2018-12-12 2019-04-05 深圳市易飞扬通信技术有限公司 高清晰多媒体接口有源光缆电路
CN110351510A (zh) * 2019-08-09 2019-10-18 昆山思雷电子科技有限公司 一种光纤矩阵交换机传输装置及转换接口装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112887685A (zh) 2021-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8036500B2 (en) Mid-plane mounted optical communications system and method for providing high-density mid-plane mounting of parallel optical communications modules
US9411766B2 (en) Single optical fiber KVM extender
US9979486B2 (en) Apparatus for modular implementation of multi-function active optical cables
US8526810B2 (en) Eye safety and interoperability of active cable devices
US20160216466A1 (en) Multi-Channel, Parallel Transmission Optical Module, and Methods of Making and Using the Same
US6951426B2 (en) Pad architecture for backwards compatibility for bi-directional transceiver module
CN218732193U (zh) 信号连接器、信号延长器及信号发射和接收装置
CN111181646A (zh) 一种通信线和通信系统
KR20120093073A (ko) 광학 및 고속 데이터 전송 전기 출력이 가능하고 이전의 범용 직렬 버스(ｕｓｂ) 표준과 역호환되는 커넥터 어셈블리
JP3219157U (ja) 光電変換器および光電接続装置
CN112859259A (zh) 光电协同封装硅光引擎
CN112887685B (zh) 一种hdmi一进多出有源光缆
CN216391268U (zh) 一种hdmi2.1全光光电转换通信装置
CN214174690U (zh) 光电协同封装硅光引擎
CN113721327A (zh) 一种有源光缆连接器及有源光缆组件
CN210246906U (zh) 光纤矩阵交换机传输装置及转换接口装置
US8636426B2 (en) Photoelectric conversion system with optical transceive module
US20230421262A1 (en) Optical module
US20230418006A1 (en) Optical module
CN104883223A (zh) 双纤双工结构有源光缆通信架构
CN204761439U (zh) 双纤双工结构有源光缆通信架构
CN204741519U (zh) 一种高清视频图像光传输系统
CN211630164U (zh) 一种通信线和通信系统
CN102752049B (zh) 应用pof联网的局域网及其光交换机和光转换器
Liu et al. Optical sub-assembly solution for single fiber optical HDMI connector

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant