深圳迈德威视科技有限公司  陆长君 胡文

一、引言

随着工业检测、半导体检测和生物医疗等领域对高分辨率、高帧率图像采集需求的激增，传统数据传输技术面临带宽不足、抗干扰性差等瓶颈。尤其在微视觉检测系统中，显微成像产生的海量数据（如微米级缺陷检测图像）对传输速率和稳定性提出了严苛要求。迈德威视针对现有双光口相机带宽限制及光纤传输技术的优化需求，推出了一款双16G光纤传输相机——MV-H2FL84M/U，并结合自研双光纤采集卡，实现传输效率、抗干扰性及性价比的突破性提升。

图1 光纤传输

二、双光口与光纤传输技术概述

1. 双光口的定义与作用

双光口指设备配备两个独立的光纤接口，支持双向或并行数据传输。其核心优势再于通过链路聚合技术（LAG）将两个接口的带宽线性叠加，突破单通道传输瓶颈。相较于单光口设计，双光口在满足高吞吐需求的同时，还可通过冗余设计增强系统容错能力。

2.光纤传输的原理与特性

光纤是一种以二氧化硅（玻璃）为纤芯介质，利用全反射原理实现光信号的远距离传输。光纤传输的主要特点为带宽高、距离长、低损耗、抗电磁干扰、安全性高等。

图2 光纤结构示意图

三、技术突破与创新点

1.带宽效率提升

市面主流双光口相机最高支持20Gbps（10Gbps×2）总带宽，迈德威视的双光口工业相机采用双16Gbps光口设计，总带宽可达32Gbps（16Gbps×2），较同类产品提升50%，支持高分辨率、高帧率的图像数据传输。

通过优化光模块的调制效率与编码算法，单个光口可稳定传输16Gbps。双光口的32Gbps总带宽，等效3台万兆网（10Gbps)相机的传输能力，实现“一抵三”的效能跨越，显著降低系统复杂度与成本。

2.光纤传输，抗干扰性更强

光纤传输通过光信号在玻璃/塑料纤维中传导数据，不受电磁干扰、射频干扰和雷电等外界因素的影响，能在复杂的电磁环境中稳定工作，确保图像信号的质量和稳定性，核心优势在于：①光信号为高频电磁波（约10^14Hz），和常见电磁干扰源（10^3–10^9Hz）频段无重叠，天然隔离噪声；②光纤采用绝缘的玻璃/塑料材制，杜绝了铜缆因电磁感应产生的噪声电流；③无需接地，消除电位差干扰。适用于工业自动化生产线、电力设施周边等电磁干扰较强的场所。

3.安全性高

光纤传输不导电，不会产生电磁辐射，因此具有较好的保密性和安全性，适合在一些对信号安全要求较高的场合使用。

4.超高性价比

在10GigE方案中，8K线阵相机行频最高为150KHz。在部分细分领域中，150KHz行频无法满足要求；CoaXPress 相机可满足要求，但价格昂贵，性能过剩。由此，迈德威视自主研发了双光口、8K、256TDI、行频可达440KHz、带宽可达32Gbps的线阵相机，用于满足这一细分领域的要求，价格与万兆网价格相近。

在部署环节，光纤线缆的成本较同轴电缆降低35%，光纤线缆凭借抗电磁干扰特性无需额外屏蔽处理，使得综合布线成本下降50%；此外，光纤连接器采用高耐久设计，大幅减少因接口磨损导致的维护频次与备件更换成本。这一多维度成本优化机制，综合性价比提升60%以上。

5.自研硬件生态协同优化

为实现光口与采集系统的高效协同，搭配迈德威视自主研发的双光纤采集卡，降低CPU的使用率，同时保证相机的抗干扰性和稳定性，实现相机与采集卡的无缝对接，消除第三方设备兼容风险，还能优化数据缓存机制，提升系统响应速度。

图3 迈德威视自研光纤传输相机MV-H2FL84M/U、采集卡MV-CHF20和光纤

四、应用行业

双光口光纤传输相机——MV-H2FL84M/U凭借高带宽（32Gbps）、强抗干扰性和稳定传输特性，在多个精密制造与科研领域展现出显著优势。在半导体晶圆与芯片检测中，其可实时捕捉微米级缺陷，通过双通道并行传输确保高速扫描下无数据丢帧，大幅提升晶圆良率检测效率。在PCBA（印刷电路板）检测中，可精准识别微米级焊点虚焊、元件偏移等问题，避免传统网线相机因电磁干扰导致的误判风险。面向高端3C产品制造（如手机微型元件组装），双光口设计支持多工位同步成像，满足高密度贴装工艺的实时质检需求。在生物医疗领域（如内窥镜显微成像、基因测序仪光学系统）和科研实验（如粒子加速器探测、超高速流体观测）中，其光纤传输特性可彻底隔绝电磁噪声，确保高灵敏度光子信号的无损采集，为精密分析与科研突破提供可靠数据基础。

五、结语

MV-H2FL84M/U通过创新性的双通道设计（总带宽32Gbps）与光纤传输技术，突破了传统万兆网相机的带宽性能瓶颈，为高精度工业检测与科研领域提供了革新性解决方案。超高带宽与稳定性，可支持半导体晶圆微米级缺陷检测、锂电高速生产线抓拍等高帧率场景，确保数据零丢帧；强抗干扰能力，在焊接机器人、变频器等强电磁环境中实现信号无损传输；超高性价比，单台设备带宽等效3台万兆网相机，单位成本降低60%。结合自研采集卡的深度兼容性，显著提升检测效率与数据可靠性。

未来，随着光通信技术向更高速率发展，结合硅光集成技术，双光口相机的性能与成本优势将进一步凸显，为智能制造与精密检测提供更强大的基础设施支持。