Kwalifikacja: INF.06 - Montaż i eksploatacja szerokopasmowych sieci kablowych pozabudynkowych
Na wejście wzmacniacza optycznego podano sygnał o mocy 0,1 mW, a na jego wyjściu uzyskano sygnał o mocy 10 mW. Oznacza to, że wzmocnienie tego wzmacniacza wyrażone w decybelach wynosi
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
W tym zadaniu kluczowe jest zrozumienie, jak liczy się wzmocnienie mocy w decybelach. Dla wzmacniaczy optycznych (i ogólnie dla mocy sygnału) stosujemy wzór: G[dB] = 10 · log10(Pwy / Pwe). Najpierw przeliczamy stosunek mocy: na wejściu mamy 0,1 mW, na wyjściu 10 mW. Stosunek Pwy/Pwe = 10 mW / 0,1 mW = 100. Jednostki mW się skracają, więc zostaje czysty współczynnik 100. Teraz podstawiamy do wzoru: G[dB] = 10 · log10(100). Logarytm dziesiętny ze 100 to 2 (bo 10² = 100), więc G[dB] = 10 · 2 = 20 dB. I to jest właśnie wzmocnienie wyrażone w decybelach. W praktyce w technice światłowodowej, przy wzmacniaczach EDFA czy innych wzmacniaczach optycznych, wzmocnienia rzędu 20 dB są bardzo typowe, np. w systemach DWDM, gdzie trzeba skompensować tłumienie włókna na dłuższych odcinkach. Moim zdaniem warto zapamiętać prostą zależność: wzrost mocy 10 razy to +10 dB, 100 razy to +20 dB, 1000 razy to +30 dB itd. To się potem automatycznie przydaje przy szacowaniu budżetu mocy w torach optycznych, projektowaniu linii światłowodowych zgodnie z normami, np. ITU-T G.652 i zaleceniami dla systemów transmisyjnych. W codziennej pracy technika telekomunikacyjnego, gdy przegląda się karty katalogowe wzmacniaczy, wszędzie wzmocnienie jest podawane w dB, a nie jako „goły” współczynnik. Dlatego takie liczenie powinno wejść w nawyk. Dobrą praktyką jest też zawsze sprawdzać, czy wynik ma sens fizyczny: skoro z 0,1 mW zrobiło się 10 mW, to jest to ogromny wzrost mocy, więc wzmocnienie rzędu kilku dB byłoby zdecydowanie za małe, a liczby typu 1 dB czy 2 dB od razu można odrzucić jako nielogiczne.