光纤可以满足汽车线束的几个重要需求，包括轻量化、高带宽和电磁兼容性 (EMC)。本文首先回顾了光纤在汽车线束中的优势。然后考虑光纤如何支持面向媒体的系统传输 (MOST) 网络和高级驾驶员辅助系统 (ADAS)。
然后展望未来，以及如何为互联、自动驾驶、共享和电动 (CASE) 车辆开发光纤连接。最后回顾了光纤的可持续发展优势。
现代汽车线束、光纤和铜线通常直接集成到线束中。光纤链路传输高带宽数据信号，适用于高级驾驶辅助系统 (ADAS)、娱乐系统和安全关键控制等应用。它们特别适合将复杂的视频信号或数据从多个传感器传输到中央电子控制单元 (ECU)。
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使用 OM3 可支持高带宽，OM3 是一种具有 50 微米玻璃芯和 850 nm 垂直腔表面发射激光 (VCSEL) 光源的多模光纤电缆。这种方法的其他好处包括（图1）：
- 紧凑、轻便的解决方案
- 支持急弯，实现新的电缆布线可能性
- 抗电磁干扰 (EMI) 简化了安装
- 更大的可持续性（有关详细信息，请参阅文章的最后部分）
图 1. 使用光纤可以为汽车线束带来多种好处。 （图片来源：IEEE 标准协会）
MOST 和 ADAS
塑料（或聚合物）光纤（POF）可支持 MOST 和 ADAS。 MOST 有多个版本，包括 MOST25、MOST50 和 MOST150。 MOST25 的原始规格仅使用具有 1mm 芯的 POF 和发出红光的 LED。 MOST50 和 MOST150 支持光学和电气互连。
随着车载多媒体变得越来越复杂，包括使用高清视频和环绕摄像系统（也称为360度摄像头、鸟瞰摄像头或鸟瞰显示系统），需要高带宽来集成图像通过多个摄像头实时提供车辆周围区域的 360 度视图。
越来越多的应用依赖于车载光学连接，包括用于行人警告系统的摄像头、用于 ADAS 功能的雷达和 LiDAR 等安全网络，以及用于发动机、制动器等的控制网络（图2）。光纤的一项有前途的应用是自动制动，其高速和抗电磁干扰能力可以提高系统可靠性。
图 2. MOST 网络（红色）已经基于光纤连接，ADAS（黄色）正在过渡到光纤连接。 （图片来源：滨松）
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启用案例
光学线束的新概念正在开发中以支持 CASE。例如，已经提出了传输速度超过 10 Gbps 的线束来支持 LiDAR、雷达和摄像头等高分辨率传感器。该线束将包括独特的光学信号分离功能。
基于聚合物的光波导旨在提供一种无源、无电源的方式来分离光信号。它将支持从高分辨率传感器（例如摄像头）到 ADAS ECU 和乘客舱内的显示器的同步信号传输（图3）。
图 3. 已为光纤线束提出了基于聚合物的光波导分路器功能。 （图片来源：住友电工）
可持续发展
除了其他性能优势外，光学连接还可以提高汽车线束的可持续性。使用光脉冲传输数据比电信号消耗更少的能量。生产玻璃和塑料光纤比开采铜用于双绞线、同轴电缆和其他布线选项对环境的影响更小。
玻璃纤维是使用沙子等现成材料制成的，而塑料光纤可以使用回收材料制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）（通常称为丙烯酸）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），这些材料通常用于包装食品，饮料和其他产品。玻璃和塑料光纤与铜导体一样可回收。
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参考
先进的多千兆位玻璃光纤汽车以太网链路和测试解决方案，IEEE 标准协会
EMC 安全且稳健的汽车千兆位连接，KDPOF
适用于 MOST 网络的光纤连接，TE Connectivity
在车载多媒体网络方面，滨松
住友电工加速开发汽车光学线束，预计2026年实现实用化，住友电工
汽车布线设计的未来：趋势和预测，Cadonix
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