Qual a relação entre mW, dBm e dB nas comunicações ópticas?

Nas comunicações ópticas, mW (miliwatt), dBm (decibel-miliwatt) e dB (decibel) são unidades comumente usadas para potência.

No uso diário, é comum que os participantes fiquem confusos sobre a relação entre essas três unidades. Hoje, vamos esclarecer a relação e a conversão entre elas.

Entenda o significado de mW, dBm e dB.

mW (miliwatt) : Esta é uma unidade linear que representa o valor numérico real da potência óptica. Por exemplo, 1 mW representa um miliwatt de potência óptica.

dBm (decibel-miliwatt) : Esta é uma unidade logarítmica que representa um valor de potência relativo a 1 miliwatt. A fórmula de cálculo é:

Aqui, P na fórmula é o valor de potência em miliwatts (mW). Por exemplo, a conversão de potência de 1 mW para dBm é:

dB (decibel) : Esta também é uma unidade logarítmica, representando a razão entre dois valores de potência. A fórmula de cálculo é:

Aqui, P1 e P2 são os dois valores de potência, que podem ser em mW ou dBm. Por exemplo, se P1 for 10 mW e P2 for 1 mW, então:

Na prática, o termo dB é mais comumente entendido como a representação do ganho ou atenuação da potência óptica.

Portanto, dB também pode ser o valor obtido diretamente da adição ou subtração de dois valores de dBm, ou seja:

Por exemplo, ao expressar a perda de inserção (dB) de um componente óptico, simplesmente subtraímos os valores em dBm da potência óptica de entrada e saída.

Resuma a relação entre mW, dBm e dB da seguinte forma:

• mW é uma unidade linear que representa o valor real da potência.

• dBm é uma unidade logarítmica relativa a 1 miliwatt, usada para expressar um único valor de potência.

• dB é uma unidade logarítmica que representa a razão entre dois valores de potência, ou a diferença entre duas unidades logarítmicas, usada para expressar ganho ou perda de potência.

Em relação à relação de conversão entre essas três unidades, vamos ver um exemplo para deixar isso claro.

Assuma dois valores de potência:

P1 = 10 mW, P2 = 1 mW

Converter para dBm:

Converter para dB (usando valores lineares):

Ou (usando valores em dBm):

Por meio dessas conversões e cálculos, podemos representar e comparar convenientemente diferentes valores de potência em comunicações ópticas. Após compreender as relações de conversão, vejamos um exemplo prático de cálculo de potência óptica em transmissão óptica.

Conforme mostrado no diagrama, P_total representa a potência óptica combinada; P1 e P2 representam as potências ópticas de comprimento de onda único.

Para calcular a potência óptica total após a combinação, usamos o seguinte método.