Кратко о децибелах

Ни для кого не секрет, что современный "интернет" строится на оптоволоконных линиях связи, т.е. в таком "проводе" сигнал передается не электрический, а оптический, свет. Только не видимый нашему глазу. Соответственно должен быть какой-то прибор, этот самый свет излучающий. И таким прибором в компьютерных сетях является оптический модуль или трансивер. Трансиверы бывают разные, по многим факторам, но это уже совсем другая история, нас же сейчас интересует мощность излучаемого ими сигнала.

Надо ее как-то измерять. Из школьного курса физики многие вспомнят, что мощность измеряется в ваттах (Вт). Так почему бы их и не применить? Можно, да только не очень удобно, дело в том, что мощность в ваттах сложно оценить, много это или мало, хорошо или плохо, плюс часто нам требуется выяснить не абсолютную величину, а просто отношение, во сколько раз одно значение больше другого. Поэтому в свое время Александр Белл ввел понятие "бел", однако позже выяснилось, что гораздо удобнее пользоваться его десятой частью, "децибелом". Давайте разбираться, что же такое этот самый децибел?

Возьмем оптическую линию связи длиной 15 км, затухание 1 км такой линии 0,2 дБ/км, значит 0,2 * 15 = 3 дБ. Это значит, что, если светить с одной стороны в линию, то на другом ее конце сигнал уменьшит свою мощность на 3 децибела или в 2 раза, чтобы понять, почему в 2 раза, обратимся к формуле:

А – сигнал конечный
A₀ – сигнал начальный

Чтобы не высчитывать значение децибелов каждый раз ввели таблицу частых значений для быстрого анализа:

То есть, децибел – это те же разы, только в другом виде.
И все-таки, дБ – это отношение чего-то к чему-то, а как же нам измерить мощность, которая выражается в абсолютных величинах? А очень просто: возьмем в качестве базового, начального сигнала (A₀) мощность в 1 мВт (один милливатт). Таким образом, теперь 0 дБ = 1 мВт, и наша формула будет иметь вид:

A – измеренная мощность в милливаттах.

И называется эта величина децибел-милливатты (дБм или dBm). Отныне будем измерять мощность оптических передатчиков в dBm, давайте переведем мощность модуля SFP 1G WDM 1550nm/1310nm 20km, которая равна -6 дБм, в милливатты:

Получили: 0.25 милливатт или 0.00025 Вт, как-то очень мало, подумали Вы, на самом деле это не так, наверное все видели ролики на YouTube, где китайскими лазерными “указками” поджигают спички, лопают воздушные шарики и плавят черные полиэтиленовые пакеты, а ведь их мощность всего около 200 милливатт.