Что такое децибел в оптических линиях связи?

Многие люди, работающие с оптическими линиями связи, задаются вопросом: "Что такое децибел?" Однако многие менеджеры по закупкам и продажам, финансовые и исполнительные директора и маркетологи не знакомы с теорией оптической связи. В этой статье мы кратко расскажем, почему эта единица измерения стала такой популярной, что она означает и как с ней работать.

Если вы спросите своих друзей и знакомых о децибеле, они, скорее всего, ответят, что это связано со звуком. Они могут сказать, что это мощность звука или его сила. Эти ответы близки к истине, но на самом деле децибел — это безразмерная величина.

Децибел показывает, насколько одно значение больше или меньше другого. Например, если у вас в кармане 1000 рублей, а у вашего коллеги 10 рублей, можно сказать, что у вас в 100 раз больше денег, или можно сказать, что у вас на 20 децибел больше денег. Оба утверждения верны.

В оптических линиях связи децибел тесно связан с мощностью оптического излучения.

Мы не будем приводить формулу, так как большинство читателей не будут её понимать. Вместо этого мы предоставим таблицу, которая поможет вам быстро разобраться в вопросе.

В верхней строке указано, во сколько раз одна величина превышает другую, а в нижней строке вы найдете, какое значение в децибелах соответствует этой разнице.

Для лучшего понимания приведем несколько примеров, касающихся оптических линий связи.

На оптических разъемах часть сигнала теряется. Обычно для оптического разъема допустимы потери в 0,2 децибела. В "разах" это означает, что потери составляют до 1,047 раза, что равно 4,7%.

1. Бюджет оптического трансивера MT-SFP-G-DF-55-40-CD составляет 17 децибелов. В "разах" это равно 50. То есть свет, проходящий через линию, может быть ослаблен в 50 раз, и модуль нормально его распознает.

Многие читатели могут спросить, почему нельзя использовать только "разы" или натуральные величины (единицы мощности), и зачем нужны децибелы. Кажется, что децибелы неудобны, но на самом деле ими часто пользоваться гораздо удобнее.

Мы покажем это на практике. Решим одну и ту же задачу, касающуюся оптических линий связи, двумя способами.

Задача

Основное преимущество децибелов заключается в том, что их можно складывать и вычитать без необходимости умножать или возводить в степень. Это особенно полезно при работе с элементами, которые вносят затухание или усиление в линию.

Какие же значения затухания и бюджетов (о которых мы расскажем в одной из следующих статей) характерны для оборудования Modultech?

В следующей таблице приведены типичные значения затухания для различных компонентов оптических линий связи.

Вернемся к звуку. Многим читателям непонятно, как величина в децибелах может определять мощность звука, если она показывает отношение величин друг к другу.

На самом деле, в децибелах измеряется не мощность звука, а звуковое давление, то есть амплитуда звуковой волны. Существует понятие "порога слышимости", который равен 20 микропаскалям (мкПа). Все остальные значения звукового давления сравниваются с этим порогом. Например, звук с уровнем 20 дБ в 100 раз громче порога слышимости, а звук с уровнем 30 дБ – в 1000 раз громче.

Измерение физических величин в децибелах относительно заранее определенного уровня часто используется. Например, в оптических линиях связи для выражения абсолютных значений используется дБм (децибел-милливатт). Эта величина показывает, во сколько раз наш сигнал больше или меньше эталонного сигнала мощностью 1 милливатт.

В радиотехнике и сетях кабельного телевидения часто используется дБмкВ (децибел-микровольт). Эта величина используется для выражения электрического напряжения относительно опорной величины в 1 микровольт.

Надеемся, что наш рассказ поможет вам лучше понять основные технические характеристики устройств оптоволоконной сети и сделает слово "децибел" более понятным.

Скоро мы расскажем, что такое оптический бюджет и на что обратить внимание при выборе оптоэлектронного оборудования.