Dalam dunia komunikasi serat optik, pemilihan panjang gelombang cahaya ibarat penyetelan frekuensi radio dan pemilihan kanal. Hanya dengan memilih "kanal" yang tepat, sinyal dapat ditransmisikan dengan jelas dan stabil. Mengapa beberapa modul optik hanya memiliki jarak transmisi 500 meter, sementara yang lain dapat menjangkau ratusan kilometer? Misterinya terletak pada 'warna' berkas cahaya tersebut – lebih tepatnya, panjang gelombangnya.
Dalam jaringan komunikasi optik modern, modul optik dengan panjang gelombang yang berbeda memainkan peran yang sangat berbeda. Tiga panjang gelombang inti, yaitu 850 nm, 1310 nm, dan 1550 nm, membentuk kerangka dasar komunikasi optik, dengan pembagian kerja yang jelas dalam hal jarak transmisi, karakteristik rugi-rugi, dan skenario aplikasi.
1.Mengapa kita membutuhkan beberapa panjang gelombang?
Akar penyebab keragaman panjang gelombang pada modul optik terletak pada dua tantangan utama dalam transmisi serat optik: rugi-rugi dan dispersi. Ketika sinyal optik ditransmisikan dalam serat optik, terjadi atenuasi (rugi-rugi) energi akibat penyerapan, hamburan, dan kebocoran medium. Di saat yang sama, kecepatan propagasi yang tidak merata dari berbagai komponen panjang gelombang menyebabkan pelebaran pulsa sinyal (dispersi). Hal ini telah memunculkan solusi multipanjang gelombang:
•pita 850nm:terutama beroperasi dalam serat optik multimode, dengan jarak transmisi biasanya berkisar beberapa ratus meter (misalnya ~550 meter), dan merupakan kekuatan utama untuk transmisi jarak pendek (misalnya dalam pusat data).
•pita 1310nm:menunjukkan karakteristik dispersi rendah dalam serat mode tunggal standar, dengan jarak transmisi hingga puluhan kilometer (misalnya ~60 kilometer), menjadikannya tulang punggung transmisi jarak menengah.
•pita 1550nm:Dengan tingkat redaman terendah (sekitar 0,19 dB/km), jarak transmisi teoritis dapat melebihi 150 kilometer, menjadikannya raja transmisi jarak jauh dan bahkan jarak sangat jauh.
Perkembangan teknologi multiplexing pembagian panjang gelombang (WDM) telah meningkatkan kapasitas serat optik secara signifikan. Sebagai contoh, modul optik dua arah serat tunggal (BIDI) mencapai komunikasi dua arah pada satu serat dengan menggunakan panjang gelombang yang berbeda (misalnya, kombinasi 1310nm/1550nm) pada ujung pengirim dan penerima, sehingga menghemat sumber daya serat secara signifikan. Teknologi Multiplexing Pembagian Panjang Gelombang Padat (DWDM) yang lebih canggih dapat mencapai jarak panjang gelombang yang sangat sempit (misalnya, 100GHz) pada pita tertentu (misalnya, pita-O 1260-1360nm), dan satu serat dapat mendukung puluhan atau bahkan ratusan kanal panjang gelombang, meningkatkan total kapasitas transmisi hingga level Tbps dan sepenuhnya memaksimalkan potensi serat optik.
2.Bagaimana cara memilih panjang gelombang modul optik secara ilmiah?
Pemilihan panjang gelombang memerlukan pertimbangan menyeluruh terhadap faktor-faktor kunci berikut:
Jarak transmisi:
Jarak pendek (≤ 2km): lebih disukai 850nm (serat multimode).
Jarak menengah (10-40km): cocok untuk 1310nm (serat mode tunggal).
Jarak jauh (≥ 60 km): 1550 nm (serat mode tunggal) harus dipilih, atau digunakan dalam kombinasi dengan penguat optik.
Persyaratan kapasitas:
Bisnis konvensional: Modul panjang gelombang tetap sudah mencukupi.
Transmisi berkapasitas besar dan berdensitas tinggi: diperlukan teknologi DWDM/CWDM. Misalnya, sistem DWDM 100G yang beroperasi di pita-O dapat mendukung puluhan kanal panjang gelombang berdensitas tinggi.
Pertimbangan biaya:
Modul panjang gelombang tetap: Harga unit awal relatif rendah, tetapi beberapa model panjang gelombang suku cadang perlu disimpan.
Modul panjang gelombang yang dapat disetel: Investasi awal relatif tinggi, tetapi melalui penyetelan perangkat lunak, modul ini dapat mencakup beberapa panjang gelombang, menyederhanakan manajemen suku cadang, dan dalam jangka panjang, mengurangi kompleksitas dan biaya pengoperasian dan pemeliharaan.
Skenario aplikasi:
Interkoneksi Pusat Data (DCI): Solusi DWDM berdensitas tinggi dan berdaya rendah sudah umum digunakan.
Fronthaul 5G: Dengan persyaratan tinggi untuk biaya, latensi, dan keandalan, modul serat tunggal dua arah (BIDI) yang dirancang tingkat industri merupakan pilihan umum.
Jaringan taman perusahaan: Bergantung pada persyaratan jarak dan lebar pita, modul CWDM atau panjang gelombang tetap berdaya rendah, jarak menengah hingga pendek dapat dipilih.
3. Kesimpulan: Evolusi Teknologi dan Pertimbangan Masa Depan
Teknologi modul optik terus berkembang pesat. Perangkat baru seperti sakelar selektif panjang gelombang (WSS) dan kristal cair pada silikon (LCoS) mendorong pengembangan arsitektur jaringan optik yang lebih fleksibel. Inovasi yang menargetkan pita frekuensi tertentu, seperti pita frekuensi O, terus mengoptimalkan kinerja, misalnya dengan mengurangi konsumsi daya modul secara signifikan sekaligus mempertahankan margin rasio sinyal-terhadap-derau (OSNR) optik yang memadai.
Dalam konstruksi jaringan masa depan, para insinyur tidak hanya perlu menghitung jarak transmisi secara akurat saat memilih panjang gelombang, tetapi juga mengevaluasi konsumsi daya, adaptasi suhu, kepadatan penyebaran, serta biaya operasi dan pemeliharaan siklus hidup secara komprehensif. Modul optik dengan keandalan tinggi yang dapat beroperasi secara stabil hingga puluhan kilometer di lingkungan ekstrem (seperti suhu dingin ekstrem -40°C) menjadi pendukung utama untuk lingkungan penyebaran yang kompleks (seperti stasiun pangkalan jarak jauh).
Waktu posting: 18-Sep-2025