Pengetahuan

Apa itu Serat Mode Tunggal dan Multimode?

Perbedaan inti dalamserat optikkomunikasi terletak pada bagaimana sinyal optik merambat.Serat mode tunggalmemungkinkan sinyal cahaya bergerak dalam mode tunggal sepanjang jalur lurus melalui pusat serat, sementara ituserat multimodemendukung beberapa berkas cahaya yang ditransmisikan secara bersamaan pada sudut yang berbeda melalui pembiasan di dalam serat.

Kabel serat optik mode tunggalmemiliki diameter inti hanya 9 mikron - setara dengan-sepersepuluh ketebalan rambut manusia. Berkas cahaya hampir tidak mengalami pemantulan di dalam, merambat sepanjang jalur lurus. Desain ini meminimalkan distorsi sinyal, sehingga ideal untuk transmisi-jarak jauh.Kabel serat optik multimodememiliki diameter inti 50 mikron atau 62,5 mikron. Inti yang lebih tebal berarti beberapa jalur cahaya dapat bekerja secara bersamaan. Meskipun hal ini menghasilkan beberapa dispersi modal, kinerjanya tetap unggul dalam-aplikasi jarak pendek.
 

Perbedaan Utama Antara Mode Tunggal dan Serat Multimode

Ukuran intiadalah yang paling jelasperbedaan antara mode tunggal dan multimodeserat. Ituinti serat mode tunggalukuran 9 mikron memerlukan presisi yang sangat tinggi untuk sumber cahaya dan konektor, sedangkanserat optik multimodeInti mikron 50/62,5 memberikan "kemampuan pengumpulan cahaya" yang lebih kuat, sehingga mengurangi persyaratan presisi penyambungan. Inilah alasannyaserat multimodelebih populer di lingkungan seperti pusat data yang sering memerlukan penggantian kabel patch.

Mengenai sumber cahaya dan panjang gelombang,panjang gelombang serat mode tunggalbiasanya menggunakan sumber laser 1310nm atau 1550nm, kombinasi yang memberikan jarak transmisi lebih jauh.Serat multimodekegunaanPanjang gelombang 850nm atau 1300nm, dipasangkan dengan sumber cahaya LED atau VCSEL. Biaya produksi VCSEL jauh lebih rendah dibandingkan laser, yang merupakan alasan utamamultimodesistem memiliki biaya investasi awal yang relatif lebih rendah.

Dispersi adalah faktor kunci yang mempengaruhi kinerja transmisi. Di dalamserat optik multimode, berkas cahaya yang menempuh jalur berbeda tiba di ujung penerima pada waktu berbeda. Penyebaran modal ini menyebabkan distorsi sinyal, sehingga membatasi jarak transmisi. Umumnya,serat multimodekinerja menurun secara nyata melebihi 300-500 meter.Serat optik mode tunggalmenghindari masalah penyebaran modal karena hanya memiliki satu jalur cahaya, dengan mudah mencapai jarak transmisi beberapa kilometer atau bahkan puluhan kilometer.

Jarak dan Kecepatan Transmisi

Nilai serat yang berbeda menunjukkan variasi jarak yang signifikan pada berbagai kecepatan.Modus tunggalSerat OS2 dapat secara stabil mendukung jarak transmisi 10-kilometer di semua tingkat kecepatan mulai dari 1 Gb hingga 100 Gb. Konsistensi ini menjadikannya pilihan pertama untuk aplikasi jarak jauh.

Serat multimodekinerja berkaitan erat dengan kecepatan. Dalam aplikasi Ethernet 1Gb, semua tingkatanserat multimodedari OM1 hingga OM5 dapat mendukung jarak 550-meter. Namun, ketika kecepatan meningkat hingga 10 Gb, OM1 dan OM2 tidak dapat lagi memenuhi persyaratan - hanya OM3 dan OM4 yang masing-masing dapat mendukung 300 meter dan 400 meter. Dalam aplikasi berkecepatan tinggi di atas 25Gb,jarak serat multimodesemakin berkurang. OM3 hanya mampu mendukung 70-100 meter, OM4 mampu mencapai 100-150 meter, sedangkan OM5 terbaru mampu mendukung 400 meter pada aplikasi 100Gb.

Meskipunjangkauan serat multimodeterbatas, dalam-skenario jarak pendek seperti interior pusat data, jarak 300-400 meter sudah cukup. Untuk jaringan kampus yang memerlukan koneksi lintas gedung atau jarak yang lebih jauh,serat mode tunggaladalah satu-satunya pilihan.

Analisis Biaya

Saat membicarakan biaya, banyak orang yang pertama kali memikirkan harga kabel itu sendiri. Pada kenyataannya,kabel mode tunggalbiasanya 20-30% lebih murah dibandingkan kualitas tinggikabel serat optik multimode(seperti OM4) karena proses manufaktur yang matang. Perbedaan biaya sebenarnya terletak pada modul optik.

Mengambil kecepatan 1Gb sebagai contoh, perbedaan harga antaramode tunggalDanmultimodeModul SFP minimal, masing-masing sekitar $10 dan $9. Namun, seiring meningkatnya kecepatan, kesenjangan mulai muncul. 10Gbmode tunggalModul SFP+ berharga sekitar $27, sementaramultimodeversi hanya membutuhkan $20. Untuk 100Gb QSFP28,mode tunggalmodul berharga $499, sementaramultimodeversinya hanya selisih $99 - dengan $400.

Dari sudut pandang biaya, kemungkinan peningkatan di masa depan harus dipertimbangkan. Jika memilihserat multimode, Anda mungkin mengalami peningkatan dari OM1 ke OM3, lalu ke OM4, dengan setiap peningkatan memerlukan pemasangan kabel baru dan peningkatan biaya tenaga kerja secara signifikan. Memilihserat mode tunggalmemungkinkan penerapan OS2 satu-kali, dan peningkatan kecepatan berikutnya hanya memerlukan peningkatan modul optik tanpa mengganti lapisan fisik.

Untuk-proyek jangka pendek atau skenario-anggaran terbatas,serat multimodekeuntungan biaya modul yang rendah sudah jelas. Namun, untuk-perencanaan konstruksi jangka panjangserat mode tunggalmemiliki investasi modul optik awal yang lebih tinggi, menghindari konstruksi berulang dan lebih ekonomis dalam jangka panjang.

Kesesuaian

Serat mode tunggal dan multimodebenar-benar tidak bisa dicampur - ini adalah aturan besi dalam rekayasa jaringan. Alasannya terletak pada perbedaan besar dalam ukuran inti. Ketika inti 9 mikronserat mode tunggalterhubung ke inti 50 mikronserat multimode, ini menghasilkan kehilangan optik 10-20dB, cukup untuk menyebabkan kegagalan tautan total. Sebaliknya,serat multimodemenghubungkan keserat mode tunggaljuga akan gagal memfokuskan berkas cahaya dengan benar karena ketidakcocokan bukaan numerik.

Dalam pemasangan sebenarnya, Anda dapat membedakannya dengan jaketwarna. Menurut standar TIA-598C,warna serat mode tunggaladalah jaket kuning, sedangkanserat multimodemenggunakan jaket orange atau aqua. Pada kerangka distribusi di ruang peralatan, jenis serat harus diberi label dengan jelas dan diisolasi secara fisik untuk mencegah kesalahan-penyisipan.

Namun, ada kasus khusus. Menggunakan kabel patch pengkondisian mode, 1000BASE-LXmode tunggalModul SFP dapat berfungsiserat multimode. Selain itu, melalui konverter media fiber, menjembatani keduanyamode tunggalDanmultimodesegmen jaringan dimungkinkan, tetapi hal ini menambah peralatan tambahan dan titik kegagalan. Umumnya, solusi penyelesaian masalah ini tidak disarankan.

Bagaimana Cara Memilihnya?

Saat memilih di antaraserat mode tunggal atau multimode, kriteria terpenting adalah jarak transmisi. Jika jarak transmisi skenario aplikasi Anda melebihi 1 kilometer,serat mode tunggaladalah satu-satunya pilihan, termasuk jaringan kampus, jaringan area metropolitan, dan skenario serupa.

Untuk-aplikasi jarak pendek seperti interior pusat data dan lantai kantor perusahaan, jika jarak transmisi berada dalam jarak 300 meter,serat multimodeadalah pilihan yang lebih ekonomis. OM3 atau OM4serat multimodedipasangkan dengan modul optik VCSEL dapat memberikan jarak transmisi 300-400 meter dengan kecepatan 10Gb, sepenuhnya memenuhi sebagian besar kebutuhan ruang peralatan. Lebih-lebih lagi,multimodemodul optik lebih murah, sehingga mengurangi biaya{0}}pengkabelan dengan kepadatan tinggi secara signifikan.

Untuk bagian fronthaul jaringan 5G, karena kebutuhan transmisi-latensi rendah sinyal eCPRI 25 Gb dengan jarak transmisi yang biasanya mencakup beberapa kilometer,serat mode tunggaladalah konfigurasi standar. Di jaringan perusahaan, menggunakanserat multimodeuntuk akses lantai danserat mode tunggaluntuk antar{0}}membangun tulang punggung adalah pendekatan penerapan hibrid yang umum dan ekonomis.

Pertanyaan Umum

LC, SC, MPO/MTP - bagaimana cara memilihnya?

1G/10G single-core dua arah: LC-LC umum (paling umum)

40G/100G SR4 (paralelmultimode): Biasa digunakanMPO/MTP

100G LR4 (mode tunggalWDM): Umumnya menggunakan LC

Mana yang lebih baik - mode tunggal atau serat multimode?
Serat mode tunggal dan serat multimodemasing-masing memiliki keunggulan dalam biaya dan aplikasi. Cukup pilih yang paling sesuai berdasarkan kebutuhan aplikasi Anda.

Bisakah multimode menggunakan modul mode tunggal? Bisakah mode tunggal menggunakan modul multimode?
Umumnya tidak dapat dicampur:

SR (multimode) modul: Memerlukan serat OM (850nm), biasanya tidak berfungsi sesuai spesifikasi pada OS2

LR/ER (mode tunggal) modul: Memerlukan OS2 (1310/1550nm), mungkin mengalami kehilangan/dispersi/pantulan yang menyebabkan ketidakstabilan atau ketidakpatuhan pada serat OM