Apa itu serat optik multi-mode?

serat optik multimode

Serat multimode (serat multimode atau serat MM atau serat optik) adalah jenis serat optik yang digunakan terutama untuk komunikasi jarak pendek, seperti di dalam gedung atau di kampus. Tautan multimode tipikal memiliki kecepatan data 10 Mbit/dtk hingga 10 Gbit/dtk dengan panjang tautan hingga 600 meter, yang lebih dari cukup untuk sebagian besar aplikasi lokasi.

Area aplikasi

Peralatan yang digunakan untuk komunikasi serat optik multi mode lebih murah dibandingkan peralatan yang digunakan untuk komunikasi serat optik mode tunggal. Batas kecepatan dan jarak transmisi umumnya adalah 100 Mbit/s hingga 2 km (100BASE-FX), 1 Gbit/s hingga 220-550 m (1000BASE-SX), dan 10 Gbit/s hingga 300 m (10GBASE -SR )), seperti modul optik SR 10G SFP+, modul optik 10G XFP, modul optik 10G X2 dan lainnya Modul 10G.

Serat multimode umumnya digunakan dalam membangun aplikasi tulang punggung karena kapasitas dan keandalannya yang tinggi. Semakin banyak pengguna yang memanfaatkan serat optik lebih dekat dengan pengguna dengan menghubungkannya ke desktop atau area mereka. Arsitektur yang memenuhi standar seperti pemasangan kabel terpusat dan kabinet fiber-to-telco memungkinkan pengguna memanfaatkan kemampuan jarak fiber dengan memusatkan perangkat elektronik di ruang telekomunikasi, dibandingkan dengan menempatkan perangkat elektronik aktif di setiap lantai.

Perbandingan dengan serat mode tunggal

Perbedaan utama antara serat multimode dan serat mode tunggal adalah diameter inti serat multimode jauh lebih besar, biasanya 50-100 mikron; jauh lebih besar dari panjang gelombang cahaya yang dibawa di dalamnya. Serat multimode memiliki kemampuan "pengumpulan cahaya" yang lebih tinggi dibandingkan serat mode tunggal. Dalam praktiknya, ukuran inti yang lebih besar menyederhanakan konektivitas dan juga memungkinkan penggunaan perangkat elektronik berbiaya lebih rendah seperti dioda pemancar cahaya (LED) dan laser pemancar permukaan rongga vertikal (VCSEL) yang beroperasi pada panjang gelombang 850 nm dan 1300 nm (dalam telekomunikasi). Serat mode tunggal yang digunakan beroperasi pada 1310 atau 1550 nm dan memerlukan sumber laser yang lebih mahal (serat mode tunggal cocok untuk hampir semua panjang gelombang cahaya tampak). serat multimode memiliki batasan produk jarak bandwidth yang lebih rendah daripada serat mode tunggal. Karena serat multimode memiliki ukuran inti yang lebih besar daripada serat mode tunggal, ia mendukung banyak mode propagasi; oleh karena itu serat ini dibatasi oleh dispersi modal, sedangkan serat mode tunggal bukan sumber cahaya LED, terkadang digunakan dengan serat multimode, menghasilkan rentang panjang gelombang yang masing-masing bergerak dengan kecepatan berbeda. Sebaliknya, laser yang digunakan untuk menggerakkan serat mode tunggal menghasilkan cahaya koheren pada panjang gelombang tunggal panjang berguna dari kabel serat optik multimode. Karena ukuran intinya yang lebih besar, serat multimode memiliki aperture numerik yang lebih tinggi, yang berarti serat tersebut dapat mengumpulkan lebih banyak cahaya daripada serat mode tunggal. Karena dispersi modal dalam serat, serat multimode memiliki tingkat ekspansi pulsa yang lebih tinggi daripada serat mode tunggal, sehingga membatasi kapasitas transmisi informasi serat multimode. Serat mode tunggal paling sering digunakan untuk penelitian ilmiah dengan presisi tinggi karena hanya mengizinkan satu mode perambatan cahaya sehingga memudahkan cahaya untuk fokus dengan benar. Warna jaket terkadang digunakan untuk membedakan kabel/kabel patch serat optik multimode dari mode tunggal, namun warna tersebut tidak selalu dapat diandalkan untuk membedakan jenis kabel. Untuk aplikasi sipil, standar TIA-598C merekomendasikan jaket kuning untuk serat mode tunggal dan jaket oranye untuk serat multimode 50/125 µm (OM2) dan 62,5/125 µm (OM1). Aqua direkomendasikan untuk digunakan dengan serat OM3 yang "dioptimalkan dengan laser" 50/125 µm.

jenis

Serat multimode digambarkan berdasarkan diameter inti dan kelongsongnya. Oleh karena itu, serat multimode 62,5/125 µm memiliki ukuran inti 62,5 mikrometer (µm) dan diameter kelongsong 125 µm. Transisi antara inti dan kelongsong bisa tajam, yang disebut profil indeks bertahap, atau bisa juga transisi bertahap, yang disebut profil indeks bergradasi. Kedua jenis ini memiliki karakteristik dispersi yang berbeda dan oleh karena itu jarak propagasi efektifnya berbeda. Selanjutnya, serat multimode dijelaskan menggunakan sistem klasifikasi (OM1, OM2, dan OM3) yang ditetapkan oleh standar ISO 11801, yang didasarkan pada serat multimode bandwidth modal. OM4 (didefinisikan dalam TIA-492-AAAD) diselesaikan pada bulan Agustus 2009 dan diterbitkan oleh TIA pada akhir tahun 2009. Kabel OM4 akan mendukung tautan 125m pada 40 dan 100 Gbit/s.

Selama bertahun-tahun, serat multimode 62,5/125 µm (OM1) dan serat multimode konvensional 50/125 µm (OM2) telah banyak digunakan dalam aplikasi bangunan. Serat ini dapat dengan mudah mendukung aplikasi mulai dari Ethernet (10 Mbit/s) hingga Gigabit Ethernet (1 Gbit/s) dan ideal untuk digunakan dengan pemancar LED karena ukuran intinya yang relatif besar. Penerapan yang lebih baru biasanya menggunakan serat multimode (OM3) 50/125 µm yang dioptimalkan untuk laser. Serat optik yang memenuhi peruntukan ini menyediakan bandwidth yang cukup untuk mendukung 10 Gigabit Ethernet hingga 300 meter. Sejak standar ini dirilis, produsen serat optik telah meningkatkan proses produksinya secara signifikan dan dapat membuat kabel yang mendukung 10 GbE hingga 550 meter. Serat Multimode yang Dioptimalkan Laser (LOMMF) dirancang untuk digunakan dengan VCSEL 850 nm dan banyak digunakan pada transceiver MM SFP termasuk SPT-P851G-S5D, SPT-P854G-S3xD, dan lainnya.

Migrasi ke LOMMF/OM3 telah terjadi saat pengguna meningkatkan ke jaringan berkecepatan lebih tinggi. LED memiliki tingkat modulasi maksimum 622 Mbit/s karena tidak dapat menyala/mati dengan cukup cepat untuk mendukung aplikasi bandwidth yang lebih tinggi. VCSEL mampu melakukan modulasi lebih dari 10 Gbit/s dan digunakan di banyak jaringan berkecepatan tinggi.

Variasi distribusi daya VCSEL serta keseragaman serat dapat menyebabkan dispersi modal, yang dapat diukur dengan differential modal delay (DMD). Dispersi modal adalah efek yang disebabkan oleh perbedaan kecepatan mode individual dalam pulsa cahaya. Efek akhirnya adalah menyebabkan pulsa cahaya terpisah atau menempuh jarak yang menyulitkan penerima untuk mengidentifikasi masing-masing 1s dan 0s (ini disebut interferensi antarsimbol). Semakin besar panjangnya, semakin besar dispersi modalnya. Untuk memerangi dispersi modal, LOMMF diproduksi sedemikian rupa sehingga menghilangkan perubahan pada serat yang dapat mempengaruhi kecepatan perjalanan pulsa cahaya. Profil indeks bias ditingkatkan untuk memungkinkan transmisi VCSEL dan mencegah penyebaran pulsa. Hasilnya, serat dapat menjaga integritas sinyal pada jarak yang lebih jauh, sehingga memaksimalkan bandwidth.

Jenis konektor serat optik multimode

Jenis konektor serat optik multi mode yang beredar di pasaran antara lain ST, SC, FC, LC, MU, E2000, MTRJ, SMA, DIN dan MTP&MPO. Jenis konektor serat optik yang paling umum digunakan adalah ST, SC, FC dan LC. Masing-masing mempunyai kekuatan, kelemahan, dan kemampuannya masing-masing. Lalu apa perbedaannya dan apa pengaruhnya bagi implementasi? Tabel konektor serat optik multimode umum ini menguraikan pro dan kontra.