Gentian vs Kuprum: Kelebihan dan Kekurangan

Apakah Gentian Optik?

Gentian optik, yang juga dikenali sebagai kabel gentian optik atau optik gentian, biasanya terdiri daripada teras gentian, lapisan pelapisan, penimbal, jaket dan penyambung gentian optik. Oleh sebab kehilangan cahaya yang dihantar melalui gentian optik jauh lebih rendah berbanding penghantaran elektrik melalui kabel kuprum, kabel gentian optik biasanya digunakan untuk penghantaran jarak jauh.

Struktur Gentian Optik

Teras gentian - Diperbuat daripada bahan kaca atau plastik dan digunakan untuk memandu cahaya. Terdapat tiga saiz teras gentian yang paling biasa, diameter 62.5 μm (gentian multimod OM1, OM2), diameter 50 μm (OM3, OM4, OM5), dan diameter 9 μm (gentian mod tunggal).

Lapisan pelapisan - Menutupi teras gentian dengan sarung kaca yang mempunyai indeks biasan lebih rendah. Ia direka untuk mengurangkan kehilangan yang disebabkan oleh ketidakteraturan permukaan teras gentian kaca.

Penimbal - Menyediakan pengasingan mekanikal dan melindungi gentian daripada kerosakan fizikal dengan membungkus gentian. 

Jaket - Lapisan paling luar kabel gentian optik, yang melindungi gentian optik daripada kerosakan persekitaran. Selain itu, warna jaket yang berbeza boleh digunakan untuk mengenal pasti kabel.

Jenis Gentian Optik

Terdapat dua jenis gentian optik yang paling biasa, iaitu gentian optik mod berbilang dan gentian optik mod tunggal.

Gentian Optik Mod Tunggal

Gentian optik mod tunggal, seperti yang tersirat pada namanya, hanya membawa satu mod cahaya. Dengan teras yang sangat nipis berukuran 9 μm dan tidak terhad oleh serakan mod, gentian mod tunggal membolehkan kesetiaan yang lebih tinggi apabila cahaya dihantar melalui gentian, sekali gus menghasilkan lebar jalur yang lebih tinggi berbanding gentian mod berbilang. Oleh itu, gentian mod tunggal biasanya digunakan dalam komunikasi jarak jauh.

Gentian Optik Multimod

Berbeza daripada gentian mod tunggal, gentian optik multimod membolehkan ratusan mod cahaya dengan teras gentian yang lebih tebal berukuran 50 μm atau 62.5 μm. Selain itu, gentian ini dihadkan oleh serakan mod, manakala gentian mod tunggal tidak. Oleh itu, gentian multimod menyokong lebar jalur dan jarak yang terhad berbanding gentian mod tunggal. Walaupun mempunyai kelemahan dari segi lebar jalur dan jarak sokongan, gentian multimod menawarkan kelebihan berupa saiz teras yang lebih besar dan mudah disambungkan kepada sumber cahaya seperti LED, selain menjimatkan kos. Oleh sebab itu, gentian multimod popular dalam komunikasi jarak dekat.

Jenis Gentian Optik: gentian mod tunggal berbanding Gentian Multimod

Kelebihan Gentian Optik  Berbanding Kabel Kuprum

Umum diketahui bahawa kabel gentian optik diperkenalkan untuk mengatasi had lebar jalur dan jarak kabel tembaga. Walau bagaimanapun, kelebihan kabel gentian optik jauh melebihi lebar jalur dan jarak. Mengapakah gentian lebih baik daripada tembaga? Siaran ini akan menerangkan manfaat kabel gentian optik kepada anda dengan terperinci. 

Lebar Jalur Tanpa Had

Lebar jalur ialah keperluan kritikal bagi pusat data. Seperti yang dinyatakan di atas, gentian mod tunggal tidak terhad oleh serakan mod dengan saiz teras yang sangat kecil, maka lebar jalur gentian mod tunggal secara teorinya adalah tidak terhingga. Bagi gentian multimod pula, yang paling banyak digunakan Gentian multimod OM3 mempunyai keperluan lebar jalur lebih daripada 2000 MHz-km, dan Gentian multimod OM4 memerlukan sekurang-kurangnya 4700 MHz-km. Bagi kabel tembaga, kabel tembaga Cat8 yang terbaharu menyokong lebar jalur sebanyak 2000 MHz-km. Oleh itu, gentian mod tunggal dan gentian multimod masing-masing mempunyai lebar jalur yang jauh lebih tinggi berbanding kabel tembaga tradisional.

Jarak Lebih Jauh

Semakin tinggi lebar jalur, semakin jauh jaraknya. Untuk Ethernet 40/100, kabel optik multimod OM4 menyokong panjang pautan sehingga 150meter, dan gentian mod tunggal malah membolehkan komunikasi pada jarak 80km, manakala kabel tembaga Cat8 hanya membenarkan jarak terhad 30 meter menurut piawaian 40GBase-T. Walau bagaimanapun, kebanyakan jarak pautan tulang belakang pusat data melebihi 30 meter, jadi gentian optik pada asasnya telah menggantikan kabel tembaga dalam pautan tulang belakang.

Kelajuan Lebih Tinggi

Mengapakah gentian mempunyai kelajuan yang lebih tinggi berbanding kabel tembaga? Hal ini terutamanya ditentukan oleh prinsip penghantaran gentian dan kabel tembaga. Bagi gentian optik, data dihantar dengan memodulatkan isyarat analog menjadi isyarat optik, kemudian cahaya dipandu berdasarkan prinsip pantulan dalaman penuh cahaya. Isyarat optik yang berbeza tidak saling mengganggu. Bagi kabel tembaga pula, data dihantar menggunakan isyarat elektrik dan terdapat gangguan antara isyarat elektrik. Oleh sebab itu, gentian optik mempunyai kelebihan dari segi kelajuan berbanding kabel tembaga.

Dalam aplikasi praktikal,  menurut piawaian IEEE 802.3bs, gentian telah terbukti membolehkan Ethernet 200/400G. Walau bagaimanapun, kabel kuprum Cat8 terbaharu hanya menyokong 40GBASE-T pada jarak penghantaran terhad sejauh 30 meter.

Lebih Nipis dan Ringan

Berbanding kabel kuprum, kabel optik mempunyai saiz teras gentian yang jauh lebih kecil, teras gentian berbilang mod adalah kira-kira 50 hingga 62.5 μm, gentian mod tunggal pula lebih kecil, sehingga 9 μm, manakala diameter kabel kuprum sepaksi standard adalah sehingga kira-kira 47mm. 

Selain itu, perbezaan bahan antara kabel kuprum dan kabel gentian optik juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi berat. Gentian optik diperbuat daripada gentian kaca, manakala kuprum diperbuat daripada logam, sekali gus menjadikan gentian lebih ringan daripada kabel kuprum. Ciri-cirinya yang nipis dan ringan menjadikan gentian lebih mudah dan senang dipasang.

Keupayaan Anti-gangguan yang Kukuh

Kuarsa ialah komponen asas gentian optik, yang hanya menghantar cahaya, tidak mengalirkan elektrik dan tidak dipengaruhi oleh medan elektromagnet, oleh itu gentian optik mempunyai keupayaan yang tinggi terhadap EMI (Gangguan Elektromagnet) dan gangguan kuasa. Itulah sebabnya isyarat yang dihantar dalam gentian optik tidak mudah disadap. Oleh itu, kabel optik mempunyai kelebihan dari segi kestabilan dan keselamatan berbanding kabel tembaga.

Kebolehpercayaan Lebih Tinggi

Umum diketahui bahawa kebolehpercayaan sistem berkait rapat dengan bilangan peranti yang menggunakan sistem tersebut. Semakin banyak peranti, semakin besar kemungkinan berlakunya kegagalan. Sistem gentian optik adalah ringkas, manakala sistem kabel kuprum biasanya menggunakan banyak penguat. Selain itu, sistem gentian optik juga mempunyai kelebihan dari segi jangka hayat penggunaan yang panjang. Dari segi statistik, sistem gentian membolehkan tempoh operasi tanpa kegagalan sehingga setengah juta jam. Oleh itu, gentian optik mempunyai kebolehpercayaan yang lebih tinggi berbanding wayar kuprum.

Kelemahan Gentian Optik Berbanding Kabel Tembaga

Namun begitu, wayar tembaga mempunyai kelebihan berbanding gentian optik:

Kekuatan Tegangan Rendah

Bahan teras gentian ialah gentian kaca, manakala bahan kabel kuprum ialah kuprum. Gentian kaca lebih rapuh berbanding kuprum, oleh itu kekuatan tegangan gentian adalah lebih rendah daripada kabel kuprum. Kekuatan tegangan kabel kuprum yang tinggi membantu mencegah kabel daripada meregang dan putus, sekali gus membantu mencegah kegagalan sistem.

Proses Pelakuran Kompleks

Kehilangan gentian berkaitan dengan proses penyambungan cantuman gentian. Dua teras gentian mesti disambungkan dengan tepat. Oleh sebab teras gentian sangat nipis dan takat lebur kuarza tinggi, peralatan serta teknologi penyambungan cantuman profesional diperlukan.

Adakah Kabel Kuprum Akan Digantikan dengan Fiber? 

Walaupun kabel gentian optik mempunyai begitu banyak kelebihan berbanding wayar kuprum, kabel kuprum masih menjadi pilihan pengguna kerana keberkesanan kosnya dalam aplikasi tertentu, seperti sistem pendawaian bangunan tradisional, LAN, PoE dan aplikasi KVM. Secara keseluruhannya, pada pendapat saya, gentian optik masih jauh daripada menggantikan sepenuhnya sistem wayar kuprum.

Walau bagaimanapun, gentian amat diutamakan berbanding pengkabelan kuprum apabila lebar jalur tinggi, jarak jauh, kelajuan tinggi atau ketahanan terhadap EMI diperlukan.

QSFPTEK menyediakan kabel gentian optik dan kabel tembaga berkualiti tinggi, penyelesaian pengkabelan tersuai juga tersedia, sila hubungi kami melalui [email protected].