Sebuah "mode" adalah seberkas cahaya yang memasuki serat pada kecepatan sudut tertentu. Serat multi-mode memungkinkan banyak sinar cahaya untuk merambat secara bersamaan dalam serat, menghasilkan dispersi mode (karena setiap "mode" cahaya memasuki serat pada sudut yang berbeda, mereka tiba di ujung yang lain pada waktu yang berbeda, sebuah fitur yang disebut mode dispersi.) Teknik dispersi mode membatasi bandwidth dan jarak serat multi-mode, menghasilkan inti yang tebal, kecepatan transmisi rendah, jarak transmisi pendek, dan kinerja transmisi keseluruhan yang buruk. Namun, serat multi-mode memiliki keunggulan biaya yang relatif rendah dan umumnya digunakan di gedung atau lingkungan yang berdekatan secara geografis. Serat mode tunggal hanya memungkinkan satu berkas cahaya untuk merambat, sehingga tidak menunjukkan karakteristik dispersi mode. Akibatnya, serat single-mode memiliki inti yang tipis, bandwidth transmisi lebar, kapasitas tinggi, dan jarak transmisi yang panjang, tetapi lebih mahal karena kebutuhan sumber laser.
Serat Mode Tunggal
Serat mode tunggal hanya memiliki satu untai (dua untai di sebagian besar aplikasi) dari serat kaca dengan diameter inti mulai dari 8.3 μm hingga 10 μm. Karena diameter inti yang relatif sempit, serat mode tunggal hanya dapat mengirimkan sinyal optik dengan panjang gelombang 1310 nm atau 1550 nm, yang membuat penggandengan dengan perangkat optik relatif sulit. Bandwidth serat single-mode lebih tinggi daripada serat multi-mode, tetapi pada saat yang sama ini juga menuntut lebar spektral dan stabilitas sumber cahaya. Dengan kata lain, lebar spektral harus sempit dan stabilitasnya harus bagus.
Karena dispersi rendah dan transmisi hanya satu mode cahaya, serat mode tunggal dapat mencapai transmisi jarak jauh berkapasitas tinggi. Dalam jaringan Ethernet 100Mbps ke 1G Gigabit, serat mode tunggal dapat mendukung jarak transmisi lebih dari 5000m. Karena diameter inti serat mode tunggal terlalu kecil, sulit untuk mengontrol transmisi pancaran, sehingga membutuhkan laser yang sangat mahal sebagai sumber cahaya. Selain itu, dengan tingkat transmisi yang lebih tinggi dibandingkan dengan serat multi-mode dan jarak transmisi setidaknya 50 kali lebih besar dari serat multi-mode, sehingga biaya serat single-mode lebih tinggi daripada serat multi-mode.
Untuk modul optik mode tunggal, LD (dioda laser) atau LED (dioda pemancar cahaya) dengan garis spektral yang lebih sempit umumnya digunakan sebagai sumber cahaya, dan komponen sambungan berukuran sesuai dengan serat mode tunggal untuk mencapai kecepatan tinggi. penularan.
Dibandingkan dengan serat multi-mode, serat mode tunggal memiliki diameter inti yang jauh lebih kecil. Kombinasi diameter inti kecil dan transmisi mode tunggal memungkinkan transmisi sinyal optik dalam serat mode tunggal tanpa distorsi karena pulsa optik yang tumpang tindih. Di antara semua jenis serat, serat single-mode memiliki tingkat pelemahan sinyal terendah dan kecepatan transmisi tertinggi.
Serat mode tunggal sebagian besar digunakan dalam WDM (Wave-Division-Multiplexing) dan aplikasi transmisi data multi-frekuensi lainnya, di mana sinyal optik multipleks dapat ditransmisikan hanya menggunakan serat mode tunggal.
Serat Multi Mode
Serat multi-mode adalah jenis serat umum lainnya dengan diameter inti 50μm hingga 100μm dan panjang gelombang operasi 850nm atau 1310nm. Relatif mudah dipasangkan dengan perangkat optik. Serat multi-mode dapat mentransmisikan banyak mode pada panjang gelombang operasi tertentu.
Dibandingkan dengan twisted pair, serat multi-mode dapat mendukung jarak transmisi yang lebih jauh, hingga 2000 meter dalam Ethernet 10mbps dan 100mbps. Serat multi-mode umum tersedia dalam diameter inti 50μm, 62.5μm, dan 100μm.
Karena transmisi hingga ratusan mode dalam serat multi-mode, konstanta propagasi dan kecepatan grup dari setiap mode bervariasi, membuat bandwidth serat sempit, dispersi besar, dan kehilangan serat. Keterbatasan ini membatasi frekuensi sinyal digital yang ditransmisikan, sehingga hanya cocok untuk jarak pendek dan menengah, sistem komunikasi serat optik berkapasitas kecil, umumnya terbatas pada jarak transmisi beberapa kilometer.
Tidak seperti modul optik mode tunggal, modul optik multi mode umumnya menggunakan LED yang lebih murah sebagai sumber cahaya, dan komponen sambungan sebagian besar berukuran sesuai dengan serat multi mode untuk mencapai efek transmisi yang optimal.
Dibandingkan dengan serat single-mode, serat multi-mode lebih murah. Berdasarkan kebutuhan praktis, mayoritas serat yang digunakan di sebagian besar LAN saat ini adalah serat multi-mode.
Perbedaan antara serat mode tunggal dan serat multi mode
1. Serat mode tunggal mendukung transceiver serat tunggal, yang diimplementasikan dengan menggunakan panjang gelombang 1500nm untuk transmisi dan panjang gelombang 1300nm untuk penerimaan di satu ujung, dan sebaliknya di ujung lainnya, menggunakan panjang gelombang 1500nm untuk penerimaan dan panjang gelombang 1300nm untuk transmisi. Beberapa orang menyebut ini sebagai dupleks. Nyatanya, tidak sepenuhnya akurat untuk mengatakannya, itu harus disebut multiplexing. Serat multi-mode hanya mendukung transceiver serat ganda karena multi-mode menggunakan pembiasan untuk transmisi dan tidak dapat mencapai pengiriman dua panjang gelombang ke arah yang berbeda pada serat. Hanya satu panjang gelombang yang dapat digunakan, dan tidak dapat dimultipleks.
2. Diameter inti serat single-mode kecil (sekitar 10mm), hanya memungkinkan transmisi satu mode, dengan dispersi kecil, dan beroperasi pada panjang gelombang panjang (1310nm dan 1550nm). Kopling dengan perangkat optik relatif sulit. Di sisi lain, serat multi-mode memiliki diameter inti yang lebih besar (62.5mm atau 50m · m), memungkinkan transmisi ratusan mode, dengan dispersi yang lebih besar, dan beroperasi pada 850nm atau 1310nm. Kopling dengan perangkat optik relatif mudah.
3. Logo serat multi-mode adalah "MMF", sedangkan logo serat mode tunggal adalah "SMF". Saat mencolokkan serat ke perangkat dan memeriksa bagian dalamnya, jika ada cahaya, itu berarti serat multi-mode, dan jika tidak ada cahaya, itu menunjukkan serat mode tunggal (prinsip serat mode tunggal adalah menggunakan laser sebagai sumber cahaya, sedangkan serat multi-mode menggunakan dua tabung bersemangat sebagai sumber cahaya).
Memilih serat single-mode atau multi-mode?
Dalam aplikasi keamanan, faktor penentu paling umum untuk memilih antara serat multi-mode atau single-mode adalah jarak. Jika jaraknya hanya beberapa mil, serat multi-mode lebih disukai. Ini karena pemancar/penerima LED jauh lebih murah daripada laser yang dibutuhkan untuk serat mode tunggal. Jika jaraknya melebihi 5 mil, serat mode tunggal adalah pilihan terbaik. Masalah lain yang perlu dipertimbangkan adalah bandwidth. Jika aplikasi masa depan mungkin termasuk mentransmisikan sinyal data bandwidth besar, maka serat mode tunggal akan menjadi pilihan yang optimal.
Kesimpulan
Serat mode tunggal cocok untuk transmisi jarak jauh, tetapi harganya lebih mahal. Serat multi-mode, di sisi lain, cocok untuk transmisi jarak pendek dan lebih terjangkau. Saat memilih kabel serat optik, penting untuk tidak membuat pilihan secara membabi buta. Pertama-tama, Anda harus jelas tentang kebutuhan khusus Anda, termasuk jenis sistem pengkabelan yang Anda gunakan dan jarak yang perlu Anda transmisikan. Berdasarkan faktor-faktor ini, Anda dapat memilih kabel patch serat optik yang paling sesuai dengan kebutuhan Anda.
