Bagaimana untuk Menukar Gentian Multimod kepada Mod Tunggal atau sebaliknya?

Gelombang cahaya dengan frekuensi, keadaan polarisasi dan arah penghantaran tertentu dipanggil mod penghantaran gelombang cahaya. Gentian multimod (MMF) dan gentian mod tunggal (SMF) ialah dua jenis kabel gentian optik yang diklasifikasikan berdasarkan mod penghantaran. Salah satu perbezaan dari segi fungsi ialah jarak penghantaran. Rangkaian kawasan setempat (LAN) sering menggunakan MMF dan peralatan MMF untuk sambungan jarak dekat dalam bangunan. Oleh itu, pautan antara bangunan dari LAN ke rangkaian kawasan luas (WAN) perlu menggunakan gentian mod tunggal untuk memanjangkan jarak penghantaran. Artikel ini memperkenalkan latar belakang penukaran mod gentian serta tiga kaedah penukaran antara mod tunggal dan multimod.

Asas Pengetahuan tentang Gentian Pelbagai Mod berbanding Mod Tunggal

Seseorang boleh membezakan SMF daripada MMF berdasarkan warna jaket luar — gentian mod tunggal mempunyai jaket kabel berwarna kuning manakala gentian dengan jaket kabel berwarna jingga, biru aqua, merah jambu mawar atau hijau ialah gentian mod berbilang. 

Cahaya bergerak lurus melalui teras tanpa sebarang pantulan berlaku pada dinding teras-pelapisan gentian dalam gentian mod tunggal. Dalam gentian multimod, denyutan cahaya terpisah menjadi beberapa pancaran dan sentiasa dipantulkan sepanjang dinding dalam, yang menyebabkan banyak serakan dan kehilangan isyarat. 

Rajah 1: Mod penghantaran gentian mod tunggal berbanding multimod

Sehubungan itu, gentian multimod mempunyai had penghantaran. Kapasiti penghantaran maksimum MMF adalah kira-kira 300m hingga 400m. Walau bagaimanapun, gentian mod tunggal tanpa kehilangan kuasa boleh menghantar cahaya pada jarak yang jauh lebih panjang, iaitu 10km, 20km, 40km, 80km, dan lebih jauh lagi.

Satu lagi perbezaan antara kedua-duanya ialah diameter teras. Teras gentian mod tunggal mempunyai diameter yang sangat sempit, biasanya 5µm, 7µm dan 9µm. Diameter teras gentian multimod adalah beberapa kali ganda daripada gentian mod tunggal, 62.5µm atau 50µm adalah ukuran yang biasa. 

Rajah 2: Diameter teras gentian mod tunggal berbanding multimod

Apabila pengguna ingin menggunakan gentian single-mode bersama-sama gentian multimode, perkara pertama yang terlintas di fikiran ialah menyambungkannya secara terus. Disebabkan perbezaan ketara antara SMF dan MMF dari segi saiz diameter teras gentian, penyambungan atau penggandingan multimode kepada gentian single-mode secara pasif akan menyebabkan kegagalan pautan. Penukaran mod gentian bertujuan mencari jalan penyelesaian kepada isu ini.

Apakah yang Mendorong Permintaan Penukaran Multimod kepada Mod Tunggal atau sebaliknya?

Jadi, apakah punca penggunaan bercampur gentian multimod dan mod tunggal? Seperti yang kita lihat, optik yang digunakan dalam sambungan titik ke titik adalah simetri. Sebagai contoh, hujung A dengan port 10G SFP+ menempatkan modul 10GBASE-SR SFP+. Untuk merealisasikan sambungan terus jarak pendek ke suis hujung B dengan port yang sama, modul 10GBASE-SR SFP+ yang sama perlu dipasang pada port suis hujung B. Kemudian gunakan gentian multimod untuk menyambungkan kedua-dua hujung tersebut. Ini merupakan senario aplikasi yang paling ideal dan mudah. 

Bagaimana jika hujung B terletak di bangunan lain, berpuluh-puluh kilometer jauhnya dari hujung A? Atau peralatan hujung B ialah mod tunggal atau mesti menggunakan sambungan gentian mod tunggal? Dalam kes pertama, anda perlu menggunakan gentian mod tunggal kerana gentian multimod tidak dapat mencapai jarak sejauh itu. Masalahnya ialah bagaimana untuk merealisasikan sambungan SMF kepada modul multimod peralatan hujung. Bagi kes kedua, masalahnya ialah bagaimana untuk mencapai sambungan antara satu hujung multimod dengan hujung satu lagi mod tunggal.

Dalam persekitaran pengkabelan yang berbeza, komunikasi gentian optik mungkin memerlukan penukaran multimod kepada mod tunggal atau penukaran mod tunggal kepada multimod. Namun, aplikasi yang paling lazim ialah penukaran daripada multimod kepada mod tunggal untuk meningkatkan jarak penghantaran rangkaian.

3 Penyelesaian Teratas untuk Menukar Gentian Multimod kepada Mod Tunggal atau sebaliknya

Seterusnya, saya akan memperkenalkan tiga kaedah penukaran mod gentian, yang kesemuanya bergantung pada produk penukaran mod tunggal kepada multimod.

Penyelesaian 1: Menggunakan Penukar Media Gentian ke Gentian untuk Penukaran Multimod kepada Mod Tunggal

Penukar media Fiber to Fiber menyediakan pelbagai fungsi penukaran, iaitu penukaran multimod kepada mod tunggal, penukaran dupleks kepada simpleks, dan penukaran panjang gelombang standard kepada WDM. Untuk memahami cara penukar media gentian memindahkan multimod kepada mod tunggal, ambil penukar gentian multimod kepada gentian mod tunggal sebagai contoh oleh QSFPTEK. Produk ini mempunyai dua slot SFP/SFP+, yang boleh menampung dua modul SFP/SFP+. Untuk menukar MMF kepada SMF, pasangkan satu daripada slot tersebut dengan transceiver SFP+ 10GBASE-SR untuk sambungan gentian multimod dan slot yang satu lagi dengan transceiver SFP+ 10GBASE-LR untuk sambungan gentian mod tunggal. Oleh itu, pautan MMF tempatan dalam jarak 400m boleh dipertingkatkan sehingga sekurang-kurangnya 10km dan sehingga 140km dengan memadankan optik yang berbeza.

Dalam senario aplikasi di bawah, dua suis Ethernet yang terletak di dua bangunan perlu disambungkan. Kedua-dua suis tersebut dilengkapi modul gentian multimod, tetapi jarak antara bangunan adalah kira-kira 6km. Kami menggunakan sepasang penukar media gentian-ke-gentian 10G dan dua SFP+ 10G-SR untuk menyambungkan suis Ethernet melalui MMF OM3. Kemudian, sambungkan port penukar media yang satu lagi di kedua-dua hujung dengan SFP 10G-LR melalui SMF OS2.

Rajah 3: Penukar multimod kepada mod tunggal dengan penukar media multimod kepada mod tunggal

Penyelesaian 2: Menggunakan Transponder WDM untuk Penukaran Multimod kepada Mod Tunggal

Transponder WDM juga dikenali sebagai optik kepada elektrik kepada optik (OEO). Sistem WDM menggunakan transponder WDM (OEO) secara meluas untuk menukar panjang gelombang legasi kepada panjang gelombang CWDM atau DWDM. Selain itu, OEO juga berfungsi untuk penukaran MMF kepada SMF, yang dicapai dengan menukar MMF 850nm kepada SMF 1310nm.

Dalam contoh di bawah, kedua-dua port transponder WDM ini masing-masing mempunyai SFP mod tunggal dan SFP berbilang mod. Seperti dalam penyelesaian sebelumnya, gunakan MMF OM3 untuk menyambungkan port berbilang mod OEO dengan port berbilang mod suis. Kemudian sambungkan port SFP SMF transponder WDM melalui gentian mod tunggal OS2 untuk melanjutkan jarak antara bangunan.

Rajah 4: Penukar multimod kepada mod tunggal dengan transponder WDM

Penyelesaian 3: Menggunakan Kabel Tampalan Penyaman Mod untuk Penukaran Mod Tunggal kepada Mod Berbilang

Dari segi struktur, a kabel tampalan penyaman mod (MCP) ialah kabel tampalan gentian dupleks yang terdiri daripada dua utas gentian. Satu hujung salah satu gentian ditamatkan dengan penyambung mod tunggal dan secebis SMF. Tiga terminal yang lain ialah penyambung berbilang mod dan MMF. Satu-satunya cabang SMF berwarna kuning pada kabel MCP adalah untuk menyambungkan 1000BASE-LX dan modul lain yang serasi dalam peralatan penghantaran. Keperluan untuk MCP mengehadkan jenis modul dengan ketat. Untuk Ethernet gigabit, keperluan MCP ditetapkan hanya untuk SFP 1000BASE-LX/LH 1G dalam julat panjang gelombang 1310 nm. Untuk Ethernet 10 gigabit, ia hanya ditetapkan untuk optik 10GBASE-LX4 dan 10GBASE-LRM dalam julat panjang gelombang 1310 nm. Kaki gentian MMF berwarna jingga adalah untuk dipautkan ke bahagian penerima. Satu perkara yang perlu diberi perhatian ialah gentian MCP hanya boleh memindahkan mod tunggal kepada mod berbilang, bukan sebaliknya.

Rajah 5: Penukar mod tunggal kepada Multimod dengan kabel tampalan penyesuaian mod

Penyelesaian Penukaran Mod Gentian QSFPTEK

Penukar media gentian QSFPTEK menyediakan penukaran MMF kepada SMF dan penukaran gentian dwi kepada gentian tunggal. Penyelesaian ketersambungan rangkaian ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Dalam kes berikut, dua suis gentian ditempatkan di dua bangunan. Rangkaian dalam bangunan berasaskan gentian multimod dan SFP multimod yang menjimatkan kos. Jarak antara bangunan adalah 10km atau lebih. Masalahnya ialah untuk mencapai sambungan suis-ke-suis antara kedua-dua bangunan tersebut.

Penukaran MMF kepada SMF

Penyelesaian ini menggunakan penukar media gentian ke gentian untuk menukar gentian multimod kepada mod tunggal. Kemudian masukkan modul SFP+ 10GBASE-LR/ER/ZR berdasarkan julat pautan dan gentian mod tunggal untuk pautan jarak jauh. 

Rajah 6: Penyelesaian penukar gentian multimod QSFPTEK kepada gentian mod tunggal

Portfolio Produk Penyelesaian:

Penukaran Gentian Dwi kepada Gentian Tunggal

Gunakan sepasang penukar media gentian untuk menukar gentian dwi kepada gentian tunggal. Kemudian pasangkan modul BIDi SFP+ dan gentian simplex untuk pautan jarak jauh. 

Rajah 7: Penyelesaian penukar gentian dupleks kepada simplex QSFPTEK

Portfolio Produk Penyelesaian:

Kesimpulan

Ringkasnya, penukaran gentian mod tunggal dan mod berbilang diperlukan dalam kes berikut:

• Rangkaian MMF semasa tidak dapat memenuhi keperluan penghantaran jarak jauh

• Kesambungan SMF adalah wajib untuk peralatan yang berasaskan sambungan multimod

Penukar media gentian multimod kepada mod tunggal dan transponder WDM ialah dua penyelesaian untuk mencapai penukaran MMF-ke-SMF atau SMF-ke-MMF. Bagi rangkaian bukan WDM, memilih penukar media gentian adalah lebih menjimatkan kos kerana transponder WDM mahal. Kabel tampalan gentian pengkondisian mod hanya digunakan untuk penukaran SMF-ke-MMF. Harga MCP di pasaran juga berpatutan.

Jika anda sedang mencari penyelesaian penukaran mod gentian, sama ada mod berbilang kepada mod tunggal atau mod tunggal kepada mod berbilang, QSFPTEK berbesar hati untuk membantu. Pakar kami mempunyai pengalaman R&D selama berpuluh-puluh tahun. Untuk sebut harga produk, sila bersembang secara langsung dengan jurujual kami atau e-mel melalui [email protected].