اکائیاں اور تبدیلیاں

آپٹیکل کام میں لاگرتھمک پاور، طول موجیں، فریکوئنسیاں، بٹ ریٹس اور باڈ ریٹس شامل ہوتے ہیں۔ یہ صفحہ بینچ پر درکار تبدیلیاں، اور انجینیئرز کے استعمال والے ذہنی مختصر طریقے جمع کرتا ہے۔

dB اور dBm

dB ایک ریشو ہے: 10 · log10(P₁/P₂)۔ یہ گین یا لاس بیان کرتا ہے۔
dBm 1 mW کے حوالے سے مطلق پاور ہے: P(dBm) = 10 · log10(P/1 mW)۔
dB میں لاس کو dBm میں سطح میں شامل کرنے سے dBm میں سطح ملتی ہے: −3 dBm − 7 dB = −10 dBm۔ دو dBm قدریں کبھی جمع نہ کریں۔

dB	پاور ریشو	عملی اصول
0	×1	—
1	×1.26	تقریباً ایک چوتھائی زیادہ
3	×2	دوگنا / آدھا
6	×4	—
10	×10	دس گنا عامل
20	×100	—
30	×1000	—

dBm	mW	µW	عام مفہوم
+10	10	10 000	بوسٹر آؤٹ پٹ، DWDM لانچ
+3	2	2 000	طاقت ور LR/ER ٹرانسمیٹر
0	1	1 000	عام سنگل موڈ Tx
−3	0.5	500	عام مختصر رینج Tx
−10	0.1	100	مختصر لنک پر صحت مند Rx
−18	0.016	16	PIN ریسیور حساسیت (10G)
−24	0.004	4	APD ریسیور حساسیت
−30	0.001	1	بہت کمزور — لنک چیک کریں
−40	0.0001	0.1	DDM ریزولیوشن فلور: “روشنی نہیں”

خام DDM پاور 0.1 µW کے اضافوں میں محفوظ ہوتی ہے: raw = µW × 10 (0 dBm → 10 000)۔ تفصیل DDM پیرامیٹرز اور اکائیاں میں ہے۔

لنک بجٹ حساب

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)

حل شدہ مثال اور جزو لاسز: CWDM ملٹی پلیکسر/ڈی ملٹی پلیکسر اور لنک بجٹ۔

جز	عام لاس
سنگل موڈ فائبر، 1310 nm	0.33–0.35 dB/km
سنگل موڈ فائبر، 1550 nm	0.18–0.22 dB/km
ملٹی موڈ فائبر، 850 nm	2.5–3.5 dB/km
کنیکٹر جوڑا (صاف)	0.1–0.3 dB
فیوژن اسپلائس	0.05–0.1 dB
مکینیکل اسپلائس	0.2–0.5 dB
1:2 اسپلٹر	~3.5 dB؛ ہر اگلی دوگنی +3–3.5 dB
CWDM ملٹی پلیکسر (8 چینل)	1.0–2.5 dB
DWDM AWG ملٹی پلیکسر (40 چینل)	4–7 dB

طول موج ↔ فریکوئنسی

λ · f = c، جہاں c ≈ 299 792 458 m/s۔ سہل صورتیں:

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

طول موج	فریکوئنسی	نوٹ
850 nm	352.7 THz	ملٹی موڈ VCSEL
1310 nm	228.8 THz	O-بینڈ
1490 nm	201.2 THz	GPON ڈاؤن اسٹریم
1528.77 nm	196.1 THz	C-بینڈ اوپر (C61)
1550 nm	193.4 THz	C-بینڈ مرکز
1552.52 nm	193.1 THz	ITU اینکر (C31)
1563.86 nm	191.7 THz	C-بینڈ نیچے (C17)

C-بینڈ میں 100 GHz ≈ 0.8 nm اور 50 GHz ≈ 0.4 nm ہیں۔ چینل نمبرنگ اور مکمل گرڈ: DWDM اور ITU گرڈ، طول موج بینڈز اور چینل منصوبے۔

بٹ ریٹ، باڈ اور لائن کوڈنگ

لیبل پر عدد (10G، 25G، 100G) پے لوڈ ریٹ ہے۔ فائبر پر سگنل لائن کوڈنگ اور FEC کے باعث زیادہ تیز چلتا ہے، اور PAM4 فی علامت دو بٹس لے جاتا ہے۔

نامی	لائن کوڈنگ / FEC	سگنلنگ ریٹ	ماڈیولیشن	علامت ریٹ
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 (فی لین)	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 لین	RS(544,514)	53.125 Gb/s	PAM4	26.5625 GBd
100G لین	RS(544,514)	106.25 Gb/s	PAM4	53.125 GBd
200G لین	RS(544,514)	212.5 Gb/s	PAM4	106.25 GBd

اصول: 64b/66b، 3.125 % (×66/64) شامل کرتا ہے؛ RS(544,514) مزید ~5.8 % (×544/514)؛ PAM4 دی گئی بٹ ریٹ کے لیے علامت ریٹ آدھا کر دیتا ہے۔ اسی لیے “100G” لین 53.125 GBd پر چلتی ہے اور DDM نامی سگنلنگ ریٹ بائٹس 10GbE کے لیے 103 (×100 Mb/s) پڑھتے ہیں، 100 نہیں۔ پس منظر: FEC اور لنک ٹریننگ۔

بٹ ایرر ریشو

BER	مفہوم	10 Gb/s پر غلطیوں کے درمیان وقت
10⁻⁹	ناقص	0.1 s
10⁻¹²	کلاسیکی ایرر فری ہدف (NRZ آپٹکس)	~100 s
10⁻¹⁵	25G+ کے لیے post-FEC ہدف	~28 h
2.4×10⁻⁴	RS(544,514) کے لیے عام pre-FEC حد	— درست ہو کر <10⁻¹⁵

DDM خام اکائیاں

مانیٹر	خام اکائی	تبدیل کریں
درجہ حرارت	1/256 °C، سائنڈ	°C = raw / 256
Vcc	100 µV	V = raw × 0.0001
Tx بایس	2 µA	mA = raw × 0.002
Tx / Rx پاور	0.1 µW	mW = raw × 0.0001; dBm = 10·log10(mW)

فاصلے اور فائبر اکائیاں

ماڈیول لمبائی فیلڈز: SMF km (بائٹ 14) اور 100 m (بائٹ 15) میں؛ ملٹی موڈ 10 m اکائیوں (بائٹس 16–19) میں یا تانبے کے لیے میٹرز میں — میموری نقشہ فوری حوالہ دیکھیں۔
اضافی 1 dB لاس ≈ 1310 nm سنگل موڈ کے 3 km، 1550 nm کے ≈ 5 km، 850 nm ملٹی موڈ کے ≈ 300 m ہے۔

CodingBox میں

CodingBox تمام DDM تبدیلیاں کرتا ہے اور DDM اسکرین پر انجینیئرنگ اکائیوں میں قدریں دکھاتا ہے، جبکہ تبدیلی کو ہاتھ سے چیک کرنے کی ضرورت ہو تو EEPROM editor میں خام بائٹس دستیاب ہوتے ہیں۔

ان تبدیلیوں کا براہ راست لنک پر اطلاق — متوقع لاس، مارجن، دونوں سمتیں: Rx پاور اور لنک بجٹ؛ موازنے کے لیے متوقع ونڈوز: عام اقدار۔

بجٹ میں رکھنے کے لیے PMD اور فائبر درجہ کے لحاظ سے معیاری رینجز: رینج جدول؛ ڈیٹا شیٹس Tx پاور، حساسیت اور BER کیسے بیان کرتی ہیں — اور انہیں نارملائز کیسے کریں: ڈیٹا شیٹ پڑھنا۔

اس حساب کے پیچھے مکمل ڈیزائن طریقہ — معیار کے لحاظ سے الاونسز، پینلٹیز، مارجن پالیسی، حل شدہ مثالیں، اٹینیوایٹرز: لنک بجٹ انجینیئرنگ۔

حل شدہ مثالوں کے ساتھ بقیہ فائبر حساب — گائیڈنس پیرامیٹرز، ڈسپرشن، بجٹس، ریفلیکشنز، OTDR فاصلہ، لیٹنسی، موڑ کا اسٹرین: فارمولے اور حسابات۔

اگر آپ کو اس مضمون میں کوئی غلطی یا عدم درستی ملے تو متعلقہ حصہ منتخب کریں اور Ctrl+Enter دبا کر ۔