इकाइयाँ और रूपांतरण

ऑप्टिकल काम में लॉगारिद्मिक पावर, तरंगदैर्ध्य, फ़्रीक्वेंसी, बिट रेट और बॉड रेट सब मिलते हैं। यह पेज वे कन्वर्ज़न इकट्ठा करता है जो बेंच पर चाहिए होते हैं, साथ में वे मेंटल शॉर्टकट जो इंजीनियर असल में इस्तेमाल करते हैं।

dB और dBm

dB एक रेशियो है: 10 · log10(P₁/P₂)। यह गेन या लॉस बताता है।
dBm 1 mW के सापेक्ष एक एब्सोल्यूट पावर है: P(dBm) = 10 · log10(P/1 mW)।
dBm में किसी लेवल में dB का लॉस जोड़ने पर dBm में ही लेवल मिलता है: −3 dBm − 7 dB = −10 dBm। दो dBm वैल्यू को कभी मत जोड़ें।

dB	पावर रेशियो	अंगूठे का नियम
0	×1	—
1	×1.26	क़रीब एक चौथाई ज़्यादा
3	×2	डबल / आधा
6	×4	—
10	×10	एक डिकेड
20	×100	—
30	×1000	—

dBm	mW	µW	सामान्य अर्थ
+10	10	10 000	बूस्टर आउटपुट, DWDM लॉन्च
+3	2	2 000	मज़बूत LR/ER ट्रांसमीटर
0	1	1 000	सामान्य सिंगल-मोड Tx
−3	0.5	500	सामान्य शॉर्ट-रीच Tx
−10	0.1	100	छोटे लिंक पर स्वस्थ Rx
−18	0.016	16	PIN रिसीवर संवेदनशीलता (10G)
−24	0.004	4	APD रिसीवर संवेदनशीलता
−30	0.001	1	बहुत कमज़ोर — लिंक जाँचें
−40	0.0001	0.1	DDM रिज़ॉल्यूशन फ़्लोर: “कोई लाइट नहीं”

रॉ DDM पावर 0.1 µW स्टेप में स्टोर होती है: raw = µW × 10 (0 dBm → 10 000)। विवरण DDM पैरामीटर और यूनिट में।

लिंक बजट अंकगणित

Budget      = Tx power (min)  −  Rx sensitivity            [dB]
Losses      = fibre (km × dB/km) + connectors + splices + mux/demux + margin
Margin left = Budget − Losses                                (should stay ≥ 0, ideally ≥ 3 dB)

उदाहरण और कम्पोनेंट लॉस: CWDM mux/demux और लिंक बजट।

आइटम	सामान्य लॉस
सिंगल-मोड फ़ाइबर, 1310 nm	0.33–0.35 dB/km
सिंगल-मोड फ़ाइबर, 1550 nm	0.18–0.22 dB/km
मल्टी-मोड फ़ाइबर, 850 nm	2.5–3.5 dB/km
कनेक्टर पेयर (क्लीन)	0.1–0.3 dB
फ़्यूज़न स्प्लाइस	0.05–0.1 dB
मैकेनिकल स्प्लाइस	0.2–0.5 dB
1:2 स्प्लिटर	~3.5 dB; हर आगे के डबलिंग पर +3–3.5 dB
CWDM मल्टीप्लेक्सर (8 ch)	1.0–2.5 dB
DWDM AWG मल्टीप्लेक्सर (40 ch)	4–7 dB

तरंगदैर्ध्य ↔ फ़्रीक्वेंसी

λ · f = c, जहाँ c ≈ 299 792 458 m/s। सुविधाजनक रूप:

λ (nm)   = 299 792.458 / f (THz)
f (THz)  = 299 792.458 / λ (nm)

तरंगदैर्ध्य	फ़्रीक्वेंसी	नोट
850 nm	352.7 THz	मल्टी-मोड VCSEL
1310 nm	228.8 THz	O-बैंड
1490 nm	201.2 THz	GPON डाउनस्ट्रीम
1528.77 nm	196.1 THz	C-बैंड टॉप (C61)
1550 nm	193.4 THz	C-बैंड सेंटर
1552.52 nm	193.1 THz	ITU एंकर (C31)
1563.86 nm	191.7 THz	C-बैंड बॉटम (C17)

C-बैंड में 100 GHz ≈ 0.8 nm और 50 GHz ≈ 0.4 nm। चैनल नंबरिंग और पूरी ग्रिड: DWDM और ITU ग्रिड, तरंगदैर्ध्य बैंड और चैनल प्लान।

बिट रेट, बॉड और लाइन कोडिंग

लेबल पर लिखा नंबर (10G, 25G, 100G) पेलोड रेट है। फ़ाइबर पर सिग्नल इससे तेज़ चलता है क्योंकि लाइन कोडिंग और FEC जुड़ते हैं, और PAM4 हर सिंबल में दो बिट ले जाता है।

नॉमिनल	लाइन कोडिंग / FEC	सिग्नलिंग रेट	मॉड्यूलेशन	सिंबल रेट
1 GbE	8b/10b	1.25 Gb/s	NRZ	1.25 GBd
10 GbE	64b/66b	10.3125 Gb/s	NRZ	10.3125 GBd
8GFC	8b/10b	8.5 Gb/s	NRZ	8.5 GBd
16GFC	64b/66b	14.025 Gb/s	NRZ	14.025 GBd
25 GbE (प्रति लेन)	64b/66b + RS-FEC	25.78125 Gb/s	NRZ	25.78 GBd
32GFC	64b/66b + FEC	28.05 Gb/s	NRZ	28.05 GBd
50G लेन	RS(544,514)	53.125 Gb/s	PAM4	26.5625 GBd
100G लेन	RS(544,514)	106.25 Gb/s	PAM4	53.125 GBd
200G लेन	RS(544,514)	212.5 Gb/s	PAM4	106.25 GBd

नियम: 64b/66b से 3.125 % जुड़ता है (×66/64); RS(544,514) से और क़रीब ~5.8 % जुड़ता है (×544/514); PAM4 किसी दिए गए बिट रेट के लिए सिंबल रेट को आधा कर देता है। यही वजह है कि “100G” लेन 53.125 GBd पर चलता है, और यही वजह है कि 10GbE के लिए DDM nominal signalling rate बाइट 103 (×100 Mb/s) पढ़ता है, न कि 100। पृष्ठभूमि: FEC और लिंक ट्रेनिंग।

बिट-एरर रेशियो

BER	अर्थ	10 Gb/s पर एरर के बीच समय
10⁻⁹	ख़राब	0.1 s
10⁻¹²	क्लासिक एरर-फ़्री टारगेट (NRZ ऑप्टिक्स)	~100 s
10⁻¹⁵	25G+ के लिए पोस्ट-FEC टारगेट	~28 h
2.4×10⁻⁴	RS(544,514) के लिए सामान्य प्री-FEC थ्रेशोल्ड	— <10⁻¹⁵ तक करेक्ट किया गया

DDM रॉ यूनिट

मॉनिटर	रॉ यूनिट	कन्वर्ज़न
तापमान	1/256 °C, साइन्ड	°C = raw / 256
Vcc	100 µV	V = raw × 0.0001
Tx बायस	2 µA	mA = raw × 0.002
Tx / Rx पावर	0.1 µW	mW = raw × 0.0001; dBm = 10·log10(mW)

दूरी और फ़ाइबर यूनिट

मॉड्यूल की length फ़ील्ड: SMF km में (byte 14) और 100 m में (byte 15); मल्टी-मोड 10 m यूनिट में (bytes 16–19) या कॉपर के लिए मीटर में — देखें मेमोरी मैप क्विक रेफ़रेंस।
1 dB अतिरिक्त लॉस ≈ 1310 nm सिंगल-मोड का 3 km, ≈ 1550 nm का 5 km, ≈ 850 nm मल्टी-मोड का 300 m के बराबर है।

CodingBox में

CodingBox सभी DDM कन्वर्ज़न ख़ुद करता है और DDM स्क्रीन पर वैल्यू इंजीनियरिंग यूनिट में दिखाता है, और जब हाथ से कन्वर्ज़न जाँचनी हो तो रॉ बाइट EEPROM editor में उपलब्ध रहते हैं।

इन कन्वर्ज़न को लाइव लिंक पर लागू करना — अपेक्षित लॉस, मार्जिन, दोनों दिशाएँ: Rx पावर और लिंक बजट; तुलना के लिए अपेक्षित विंडो: सामान्य वैल्यू।

बजट में इस्तेमाल के लिए हर PMD और फ़ाइबर ग्रेड की स्टैंडर्ड रीच: रीच टेबल; डेटाशीट Tx पावर, संवेदनशीलता और BER कैसे बताते हैं — और उन्हें कैसे नॉर्मलाइज़ करें: डेटाशीट पढ़ना।

इस अंकगणित के पीछे की पूरी डिज़ाइन विधि — स्टैंडर्ड अनुसार अलाउंस, पेनल्टी, मार्जिन पॉलिसी, उदाहरण, एटेन्युएटर: लिंक बजट इंजीनियरिंग।

बाक़ी फ़ाइबर अंकगणित उदाहरणों के साथ — गाइडेंस पैरामीटर, डिस्पर्शन, बजट, रिफ़्लेक्शन, OTDR दूरी, लेटेंसी, बेंड स्ट्रेन: फ़ॉर्मूला और कैलकुलेशन।

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