English 
简体中文 
繁體中文 
Русский 
Español 
Deutsch 
Français 
Português 
Italiano 
Türkçe 
Polski 
Nederlands 
日本語 
한국어 
Bahasa Indonesia 
Bahasa Melayu 
العربية 
हिन्दी 
Tiếng Việt 
ภาษาไทย 
বাংলা 
اردو 
Kiswahili 
Oʻzbekcha 
አማርኛ 
فارسی Đơn vị và quy đổi
Công việc với quang học pha trộn công suất logarit, bước sóng, tần số, tốc độ bit và tốc độ baud. Trang này tập hợp các phép quy đổi bạn cần trên bàn thử, cùng những cách tính nhanh trong đầu mà kỹ sư thực sự dùng.
dB và dBm
- dB là một tỷ số: 10 · log10(P₁/P₂). Nó mô tả khuếch đại hoặc suy hao.
- dBm là công suất tuyệt đối tính theo mốc 1 mW: P(dBm) = 10 · log10(P/1 mW).
- Cộng một mức suy hao tính bằng dB vào một mức tính bằng dBm sẽ cho ra một mức tính bằng dBm: −3 dBm − 7 dB = −10 dBm. Không bao giờ được cộng hai giá trị dBm với nhau.
| dB | Tỷ số công suất | Quy tắc nhanh |
|---|---|---|
| 0 | ×1 | — |
| 1 | ×1,26 | nhiều hơn khoảng một phần tư |
| 3 | ×2 | gấp đôi / một nửa |
| 6 | ×4 | — |
| 10 | ×10 | một bậc thập phân |
| 20 | ×100 | — |
| 30 | ×1000 | — |
| dBm | mW | µW | Ý nghĩa điển hình |
|---|---|---|---|
| +10 | 10 | 10 000 | đầu ra booster, mức phát DWDM |
| +3 | 2 | 2 000 | bộ phát LR/ER công suất mạnh |
| 0 | 1 | 1 000 | Tx đơn mode điển hình |
| −3 | 0,5 | 500 | Tx cự ly ngắn điển hình |
| −10 | 0,1 | 100 | Rx khỏe mạnh trên liên kết ngắn |
| −18 | 0,016 | 16 | độ nhạy bộ thu PIN (10G) |
| −24 | 0,004 | 4 | độ nhạy bộ thu APD |
| −30 | 0,001 | 1 | rất yếu — kiểm tra liên kết |
| −40 | 0,0001 | 0,1 | sàn độ phân giải DDM: “không có ánh sáng” |
Công suất thô DDM được lưu theo bước 0,1 µW: raw = µW × 10 (0 dBm → 10 000). Chi tiết trong Tham số & đơn vị DDM.
Cách tính quỹ công suất tuyến
Quỹ công suất = công suất Tx (tối thiểu) − độ nhạy Rx [dB]
Suy hao = sợi quang (km × dB/km) + đầu nối + mối hàn + mux/demux + dự trữ
Dự trữ còn lại = Quỹ công suất − Suy hao (nên giữ ≥ 0, tốt nhất ≥ 3 dB)Ví dụ tính toán và suy hao của các thành phần: Bộ ghép/tách kênh CWDM & quỹ công suất tuyến.
| Hạng mục | Suy hao điển hình |
|---|---|
| Sợi đơn mode, 1310 nm | 0,33–0,35 dB/km |
| Sợi đơn mode, 1550 nm | 0,18–0,22 dB/km |
| Sợi đa mode, 850 nm | 2,5–3,5 dB/km |
| Cặp đầu nối (sạch) | 0,1–0,3 dB |
| Mối hàn nhiệt | 0,05–0,1 dB |
| Mối hàn cơ khí | 0,2–0,5 dB |
| Bộ chia quang 1:2 | ~3,5 dB; mỗi lần nhân đôi tiếp theo +3–3,5 dB |
| Bộ ghép kênh CWDM (8 kênh) | 1,0–2,5 dB |
| Bộ ghép kênh AWG DWDM (40 kênh) | 4–7 dB |
Bước sóng ↔ tần số
λ · f = c, với c ≈ 299 792 458 m/s. Các dạng thuận tiện:
λ (nm) = 299 792,458 / f (THz)
f (THz) = 299 792,458 / λ (nm)| Bước sóng | Tần số | Ghi chú |
|---|---|---|
| 850 nm | 352,7 THz | VCSEL đa mode |
| 1310 nm | 228,8 THz | băng O |
| 1490 nm | 201,2 THz | GPON hướng xuống |
| 1528,77 nm | 196,1 THz | đỉnh băng C (C61) |
| 1550 nm | 193,4 THz | tâm băng C |
| 1552,52 nm | 193,1 THz | điểm neo ITU (C31) |
| 1563,86 nm | 191,7 THz | đáy băng C (C17) |
Trong băng C, 100 GHz ≈ 0,8 nm và 50 GHz ≈ 0,4 nm. Cách đánh số kênh và lưới đầy đủ: DWDM và lưới ITU, Băng bước sóng & sơ đồ kênh.
Tốc độ bit, baud và mã hóa đường truyền
Con số trên nhãn (10G, 25G, 100G) là tốc độ tải trọng (payload). Trên sợi quang, tín hiệu chạy nhanh hơn vì mã hóa đường truyền và FEC, và PAM4 mang hai bit trên mỗi ký hiệu.
| Danh định | Mã đường truyền / FEC | Tốc độ tín hiệu | Điều chế | Tốc độ ký hiệu |
|---|---|---|---|---|
| 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 (mỗi làn) | 64b/66b + RS-FEC | 25,78125 Gb/s | NRZ | 25,78 GBd |
| 32GFC | 64b/66b + FEC | 28,05 Gb/s | NRZ | 28,05 GBd |
| Làn 50G | RS(544,514) | 53,125 Gb/s | PAM4 | 26,5625 GBd |
| Làn 100G | RS(544,514) | 106,25 Gb/s | PAM4 | 53,125 GBd |
| Làn 200G | RS(544,514) | 212,5 Gb/s | PAM4 | 106,25 GBd |
Quy tắc: 64b/66b thêm 3,125 % (×66/64); RS(544,514) thêm khoảng ~5,8 % nữa (×544/514); PAM4 giảm một nửa tốc độ ký hiệu ứng với một tốc độ bit cho trước. Đây là lý do vì sao một làn “100G” chạy ở 53,125 GBd, và vì sao byte tốc độ tín hiệu danh định của DDM đọc là 103 (×100 Mb/s) đối với 10GbE, chứ không phải 100. Bối cảnh: FEC & huấn luyện liên kết.
Tỷ lệ lỗi bit
| BER | Ý nghĩa | Thời gian giữa các lỗi ở 10 Gb/s |
|---|---|---|
| 10⁻⁹ | kém | 0,1 s |
| 10⁻¹² | mục tiêu không lỗi kinh điển (quang NRZ) | ~100 s |
| 10⁻¹⁵ | mục tiêu sau FEC cho 25G+ | ~28 h |
| 2,4×10⁻⁴ | ngưỡng trước FEC điển hình cho RS(544,514) | — được sửa xuống dưới 10⁻¹⁵ |
Đơn vị thô của DDM
| Đại lượng giám sát | Đơn vị thô | Quy đổi |
|---|---|---|
| Nhiệt độ | 1/256 °C, có dấu | °C = raw / 256 |
| Vcc | 100 µV | V = raw × 0,0001 |
| Dòng phân cực Tx | 2 µA | mA = raw × 0,002 |
| Công suất Tx / Rx | 0,1 µW | mW = raw × 0,0001; dBm = 10·log10(mW) |
Khoảng cách và đơn vị sợi quang
- Các trường chiều dài của module: SMF tính bằng km (byte 14) và 100 m (byte 15); đa mode tính theo đơn vị 10 m (byte 16–19) hoặc mét đối với đồng — xem Bản đồ bộ nhớ nhanh.
- 1 dB suy hao thêm ≈ 3 km sợi đơn mode ở 1310 nm, ≈ 5 km ở 1550 nm, ≈ 300 m sợi đa mode ở 850 nm.
Trong CodingBox
CodingBox thực hiện mọi phép quy đổi DDM và hiển thị giá trị theo đơn vị kỹ thuật trên màn hình DDM, với các byte thô có sẵn trong EEPROM editor khi bạn cần kiểm tra một phép quy đổi bằng tay.
Áp dụng các phép quy đổi này cho một liên kết đang hoạt động — suy hao dự kiến, dự trữ, cả hai chiều: Công suất Rx & quỹ công suất tuyến; các khoảng giá trị dự kiến để so sánh: Giá trị điển hình.
Cự ly tiêu chuẩn theo từng PMD và cấp sợi quang để đưa vào quỹ công suất: Bảng cự ly; cách datasheet nêu công suất Tx, độ nhạy và BER — và cách chuẩn hóa chúng: Đọc datasheet.
Phương pháp thiết kế đầy đủ đằng sau các phép tính này — định mức theo tiêu chuẩn, các khoản phạt, chính sách dự trữ, ví dụ tính toán, bộ suy hao: Kỹ thuật quỹ công suất tuyến.
Phần còn lại của các phép tính về sợi quang kèm ví dụ tính toán — tham số dẫn sóng, tán sắc, quỹ công suất, phản xạ, khoảng cách theo OTDR, độ trễ, biến dạng do uốn cong: Công thức & phép tính.