Unidades e conversões

O trabalho óptico mistura potência logarítmica, comprimentos de onda, frequências, taxas de bits e taxas de baud. Esta página reúne as conversões necessárias na bancada, com os atalhos mentais que os engenheiros realmente usam.

dB e dBm

• dB é uma razão: 10 · log10(P₁/P₂). Descreve ganho ou perda.
• dBm é uma potência absoluta referenciada a 1 mW: P(dBm) = 10 · log10(P/1 mW).
• Somar uma perda em dB a um nível em dBm dá um nível em dBm: −3 dBm − 7 dB = −10 dBm. Nunca some dois valores em dBm.

A potência bruta da DDM é armazenada em passos de 0,1 µW: raw = µW × 10 (0 dBm → 10 000). Detalhes em Parâmetros e unidades do DDM.

Aritmética do orçamento de potência

Orçamento     = potência de Tx (mín.)  −  sensibilidade de Rx            [dB]
Perdas        = fibra (km × dB/km) + conectores + emendas + mux/demux + margem
Margem restante = Orçamento − Perdas          (deve ficar ≥ 0, idealmente ≥ 3 dB)

Exemplo resolvido e perdas de componentes: CWDM mux/demux e orçamento de potência.

Comprimento de onda ↔ frequência

λ · f = c, com c ≈ 299 792 458 m/s. Formas convenientes:

λ (nm)   = 299 792,458 / f (THz)
f (THz)  = 299 792,458 / λ (nm)

Na banda C, 100 GHz ≈ 0,8 nm e 50 GHz ≈ 0,4 nm. Numeração de canais e a grade completa: DWDM e a grade do ITU, Bandas de comprimento de onda e planos de canais.

Taxa de bits, baud e codificação de linha

O número no rótulo (10G, 25G, 100G) é a taxa de payload. Na fibra, o sinal roda mais rápido por causa da codificação de linha e do FEC, e o PAM4 carrega dois bits por símbolo.

Regras: 64b/66b acrescenta 3,125 % (×66/64); RS(544,514) acrescenta mais ~5,8 % (×544/514); o PAM4 reduz a taxa de símbolo à metade para uma dada taxa de bits. É por isso que uma lane “100G” roda a 53,125 GBd e por isso que os bytes de nominal signalling rate da DDM leem 103 (×100 Mb/s) para 10GbE, não 100. Contexto: FEC e treinamento de enlace.

Taxa de erro de bit

Unidades brutas da DDM

Distâncias e unidades de fibra

• Campos de comprimento do módulo: SMF em km (byte 14) e 100 m (byte 15); multimodo em unidades de 10 m (bytes 16–19) ou metros para cobre — veja a Referência rápida do mapa de memória.
• 1 dB de perda extra ≈ 3 km de monomodo em 1310 nm, ≈ 5 km em 1550 nm, ≈ 300 m de multimodo em 850 nm.

No CodingBox

O CodingBox realiza todas as conversões de DDM e mostra os valores em unidades de engenharia na tela DDM, com os bytes brutos disponíveis no EEPROM editor para quando você precisar conferir uma conversão manualmente.

Aplicando essas conversões a um enlace ativo — perda esperada, margem, as duas direções: Potência Rx e orçamento de potência; janelas esperadas para comparação: Valores típicos.

Alcances padrão por PMD e grau de fibra para usar no orçamento: Tabelas de alcance; como as folhas de dados declaram potência de Tx, sensibilidade e BER — e como normalizá-las: Como ler um datasheet.

O método de projeto completo por trás dessa aritmética — concessões por norma, penalidades, política de margem, exemplos resolvidos, atenuadores: Orçamento de potência.

O restante da aritmética de fibra com exemplos resolvidos — parâmetros de guiamento, dispersão, orçamentos, reflexões, distância por OTDR, latência, tensão de curvatura: Fórmulas e cálculos.