Dalam proses perkembangan jaringan yang pesat, serat optik banyak digunakan dalam bidang komunikasi serat optik karena kelebihannya seperti kecepatan transmisi yang cepat dan kapasitas transmisi yang besar. Menurut mode transmisi optik yang berbeda, serat optik dibagi menjadi serat mode tunggal dan serat multi mode. Karena perbedaan yang signifikan dalam karakteristik geometris dan transmisi dari kedua jenis serat ini, keduanya juga memiliki perbedaan yang signifikan dalam penerapan praktisnya. Selanjutnya, artikel ini akan memberikan pengenalan mendetail tentang perbedaan dan penggunaan serat mode tunggal dan serat multimode, sehingga memandu Anda dalam pemilihan dan penggunaan serat mode tunggal yang benar.

1[UNK] Perbedaan struktural dasar antara serat mode tunggal dan serat multimode

Serat optik umumnya terdiri dari selubung luar, kelongsong, inti serat, dan struktur sumber cahaya. Seperti yang ditunjukkan pada teks berikut, serat mode tunggal dan serat multimode memiliki perbedaan berikut dalam hal selubung luar, diameter inti, dan sumber cahaya:

Perbedaan warna selubung luar

Warna selubung luar serat optik dapat dengan cepat membedakan antara serat mode tunggal dan multimode. Menurut definisi standar TIA-598C, warna selubung luar serat mode tunggal OS1/OS2 adalah kuning, sedangkan warna selubung luar serat multimode adalah oranye atau hijau air. Diantaranya, serat multimode OM1/OM2 menggunakan selubung luar berwarna oranye, serat multimode OM3/OM4 menggunakan selubung luar berwarna hijau air, dan serat multimode OM5 menggunakan selubung luar berwarna hijau.

Gambar 1. Perbandingan Warna Selubung Luar antara Fiber Single Mode dan Fiber Multimode

Perbedaan diameter inti serat

Terdapat perbedaan yang signifikan dalam diameter inti antara serat mode tunggal dan serat multimode.

Diameter inti serat mode tunggal (SMF) umumnya 9 μm. Karena intinya yang sempit, ia hanya dapat mengirimkan satu mode cahaya pada panjang gelombang 1310nm, 1550nm, dan WDM. Hasilnya, serat mode tunggal memiliki dispersi kecil dan bandwidth tinggi, sedangkan serat multi mode (MMF) memiliki diameter inti 50/62,5 m dan lebar inti. Ia dapat mengirimkan beberapa mode cahaya pada panjang gelombang operasi tertentu (panjang gelombang 850nm atau 1310nm). Namun, karena ratusan mode yang ditransmisikan dalam serat multi-mode, konstanta transmisi dan kecepatan grup setiap mode berbeda, sehingga menghasilkan bandwidth yang sempit, dispersi yang tinggi, dan kerugian yang tinggi dalam serat multi-mode.

Gambar 2: Perbandingan diameter inti antara serat mode tunggal dan multimode

Catatan: Diameter kelongsong standar untuk sebagian besar serat optik adalah 125 μm, dan diameter lapisan pelindung luar standar adalah 245 μm, tanpa membedakan antara mode tunggal dan ganda.

Perbedaan sumber cahaya

Serat mode tunggal dan serat multimode menggunakan sumber cahaya yang berbeda. Serat mode tunggal umumnya menggunakan sumber cahaya laser, sedangkan serat multimode umumnya menggunakan sumber cahaya LED.

Gambar 3: Perbandingan Sumber Cahaya yang Digunakan pada Fiber Single Mode dan Fiber Multimode

2、 Perbedaan jarak transmisi antara serat mode tunggal dan serat multimode

Seperti diketahui, serat optik mode tunggal umumnya digunakan untuk transmisi jarak jauh, sedangkan serat optik multi mode umumnya digunakan untuk transmisi jarak pendek. Namun, jenis aplikasi serat optik mode tunggal dan multimode yang berbeda memiliki jarak transmisi berbeda di Ethernet dengan kecepatan berbeda, seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah ini:

Tabel 1 Perbandingan Jarak Transmisi Fiber Single Mode dan Fiber Multimode

Dari tabel terlihat bahwa pada kecepatan 1G dan 10G, serat mode tunggal memiliki jarak transmisi yang jauh lebih jauh dibandingkan serat multimode. Jadi mengapa tidak semua pusat data menggunakan serat mode tunggal? Sebab, pembangunan pusat data terutama berfokus pada transmisi jarak pendek. Dalam aplikasi transmisi jarak pendek, kinerja serat multimode sama dengan serat mode tunggal, namun biayanya lebih rendah. Selain itu, serat multimode OM3/OM4 dapat mendukung kecepatan yang lebih tinggi. Di era jaringan berkecepatan tinggi saat ini, permintaan serat multimode juga tidak bisa dianggap remeh.

3[UNK] Perbedaan biaya antara serat mode tunggal dan serat multimode

Biaya serat mode tunggal lebih tinggi dibandingkan serat multimode, terutama karena perbedaan perangkat keras peralatan, sumber cahaya, dan biaya material.

Demikian pula, biaya konstruksi sistem serat optik multimode lebih rendah dibandingkan sistem serat optik mode tunggal. Mengambil solusi HX Fiber sebagai contoh, biaya sistem transmisi multi-mode (dengan kombinasi modul optik multi-mode dan jumper serat) berkisar antara 3300 yuan hingga 5300 yuan, sedangkan biaya sistem transmisi mode tunggal (dengan kombinasi modul optik mode tunggal dan jumper) biasanya melebihi 6700 yuan, dengan perbedaan harga lebih dari 1000 yuan di antara keduanya.

4、 Tanya Jawab umum tentang serat mode tunggal dan serat multimode

① Dapatkah serat mode tunggal dan serat multimode dicampur untuk digunakan?

Karena mode transmisi serat mode tunggal dan serat multi-mode yang berbeda, kedua serat tidak dapat dihubungkan secara langsung, jika tidak maka akan mudah menyebabkan hilangnya tautan dan jitter saluran. Namun kita dapat menggunakan perangkat konversi seperti jumper konversi mode tunggal ke multi mode (yaitu jumper penyesuaian mode) untuk menghubungkan tautan mode tunggal dan multi mode.

② Dapatkah modul optik multi-mode digunakan pada serat mode tunggal?

Modul optik multi mode tidak dapat digunakan pada serat optik mode tunggal, yang tidak hanya mengakibatkan kerugian yang signifikan, namun juga dapat menghalangi komunikasi. Karena diameter kecil serat optik mode tunggal dan sudut divergensi modul optik multimode yang besar, semakin jauh jarak transmisi, semakin besar redaman sinyal. Ada kemungkinan sinyal sudah melemah sebelum mencapai jarak transmisi.

③ Apakah modul optik mode tunggal dapat digunakan pada serat multimode?

Modul optik mode tunggal dapat digunakan pada serat multimode, tetapi transceiver serat perlu digunakan untuk mengubah jenis serat. Misalnya, dengan menggunakan fiber transceiver, modul optik mode tunggal 1000BASE-LX dapat beroperasi pada serat multimode, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. Transceiver serat optik juga dapat digunakan untuk mengatasi masalah koneksi antara modul optik mode tunggal dan multi-mode.

④ Bagaimana cara memilih antara serat mode tunggal dan serat multimode?

Saat memilih serat mode tunggal dan serat multimode, kita harus mempertimbangkan jarak transmisi aktual dan biaya jaringan. Jika jarak transmisi tidak melebihi 550 meter, serat optik multi mode sudah cukup. Jika jarak transmisi mencapai beberapa ribu meter atau lebih, serat optik mode tunggal adalah pilihan ideal.

Epilog

Terlihat dari perbandingan di atas, bidang penerapan serat mode tunggal dan serat multimode berbeda. Diantaranya, serat optik mode tunggal terutama digunakan di jaringan area metropolitan dan PON, sedangkan serat optik multi-mode terutama digunakan di jaringan perusahaan dan pusat data. Pemilihan harus didasarkan pada kebutuhan kabel yang sebenarnya.