dB et dBm en fibre optique : un guide simple

Si un compteur de puissance optique montre -8 dBm, mais la puissance nominale d'un connecteur ou d'un atténuateur est exprimée en dB, quelle est la différence ?

La manière la plus simple de comprendre dB par rapport à dBm dans le domaine de la fibre optique est :

• Le dBm indique la valeur réelle Puissance optique à un moment donné.
• Le dB indique l'ampleur de la variation de puissance entre deux points.

On peut considérer le dBm comme la quantité d'eau actuellement présente dans un réservoir, tandis que le dB indique la quantité d'eau perdue entre l'entrée et la sortie.

dB et dBm en fibre optique : comparaison rapide

Unité	Ce que cela décrit	Utilisation courante	Exemple
dBm	Puissance optique absolue rapportée à 1 milliwatt	Puissance d'émission (TX), puissance de réception (RX) et valeurs affichées par le wattmètre	Puissance de réception = -8 dBm
dB	Rapport de puissance, variation, gain ou perte	Pertes dans le câble, pertes au niveau du répartiteur et valeur de l'atténuateur	Perte de signal = 5 dB

Retenez cette petite règle :

La puissance est mesurée en dBm. L'atténuation est mesurée en dB.

Le Guide de mesure de la puissance de l'Association des fibres optiques fait la même distinction pratique : les wattmètres optiques affichent généralement la puissance en dBm et la perte relative en dB une fois qu'une référence a été définie.

Que signifie « dBm » dans le domaine de la fibre optique ?

Le dBm est un niveau de puissance absolu rapporté à 1 milliwatt.

• 0 dBm = 1 mW
• -3 dBm ≈ 0,5 mW
• -10 dBm = 0,1 mW
• -20 dBm = 0,01 mW
• -30 dBm = 0,001 mW

Les valeurs négatives en dBm sont courantes dans les réseaux à fibre optique. Un signe négatif ne signifie pas nécessairement que la connexion est défectueuse.

La règle importante est la suivante :

Plus la valeur en dBm est négative, plus la puissance optique est faible.

Par exemple :

• -5 dBm est plus fort que -15 dBm.
• -15 dBm est plus fort que -25 dBm.

Cependant, plus fort ne signifie pas toujours meilleur. Un récepteur peut ne pas fonctionner lorsque le signal est inférieur à sa limite de sensibilité, mais il peut également être saturé lorsque le signal dépasse son niveau d'entrée maximal.

Il n'existe pas de “ meilleure valeur en dBm ” universelle pour toutes les liaisons fibre optique. Comparez toujours la puissance mesurée avec la plage d'émission (TX) ou de réception (RX) spécifiée pour l'émetteur-récepteur, l'ONU, l'ONT ou le récepteur concerné.

Que signifie « dB » en fibre optique ?

Le dB exprime un rapport ou une variation entre deux niveaux de puissance. Il ne permet pas de connaître la puissance optique réelle, sauf si l'on dispose également d'une valeur de référence.

Parmi les exemples courants, on peut citer :

• atténuation de la fibre : 2 dB ;
• perte au niveau des connecteurs et des épissures : 1 dB ;
• perte du séparateur : 7 dB ;
• atténuateur fixe : 5 dB ;
• gain de l'amplificateur : 10 dB.

Une variation d'environ 3 dB signifie que la puissance a été divisée par deux ou multipliée par deux, selon qu'il s'agit d'une perte ou d'un gain. Une perte de 10 dB réduit la puissance à un dixième de son niveau d'origine.

Dans les calculs habituels de budget de liaison, les pertes des composants sont généralement exprimées sous forme de nombres positifs et soustraites de la valeur initiale en dBm.

Comment calculer la puissance de réception à partir des valeurs en dBm et en dB

Utilisez cette formule simple lorsque le lien ne contient que des pertes passives :

Puissance de réception estimée (dBm) = puissance d'émission (dBm) − perte totale de la liaison (dB)

Exemple

Supposons qu'un émetteur dispose :

Puissance d'émission TX = -2 dBm

Ce lien contient :

• fibres, connecteurs et épissures : perte de 3 dB ;
• atténuateur optique : perte de 3 dB.

Perte totale :

3 dB + 3 dB = 6 dB

Puissance RX estimée :

-2 dBm − 6 dB = -8 dBm

Le récepteur devrait donc détecter un niveau d'environ -8 dBm.

La valeur réelle peut varier légèrement, car la sortie de l'émetteur, les pertes dans les composants et la précision du compteur présentent toutes des tolérances.

Le Explication de la FOA concernant le calcul des pertes optiques montre également que 3 dB correspondent approximativement à un facteur deux et qu'une puissance optique plus faible donne une valeur en dBm plus négative. La relation entre le dBm et la puissance en milliwatts est également décrite dans UIT-T G.650.2.

Comment utiliser les unités dB et dBm sur un mesureur de puissance optique

De nombreux mesureurs de puissance optique peuvent afficher à la fois les valeurs en dBm et en dB.

Utilisez le dBm pour mesurer la puissance réelle

Sélectionnez « dBm » lorsque vous souhaitez vérifier :

• puissance de sortie de l'émetteur ;
• puissance optique reçue ;
• Puissance d'entrée ONU ou ONT ;
• Niveau du signal optique SFP ou SFP+ ;
• en amont ou en aval d'un atténuateur.

Réglez l'appareil sur la longueur d'onde à mesurer. Une mesure effectuée avec un réglage de longueur d'onde incorrect risque de ne pas être précise, car les wattmètres optiques utilisent un étalonnage dépendant de la longueur d'onde.

Utilisez les dB pour mesurer la perte relative

Sélectionnez « dB » lorsque vous souhaitez comparer une valeur mesurée à une valeur de référence.

Par exemple :

1. Mesurez la source à l'aide d'un câble de référence dont le bon fonctionnement est avéré.
2. Définissez cette valeur mesurée comme valeur de référence ou valeur zéro.
3. Ajoutez le câble ou le composant à tester.
4. Lisez la perte supplémentaire en dB.

La référence doit être correctement définie. Le fait de régler l'appareil sur dB sans avoir établi une référence valide ne permet pas automatiquement d'obtenir une mesure de perte significative.

Peut-on convertir directement des dB en dBm ?

Non. Il faut un niveau de puissance de départ.

Par exemple, une perte de 5 dB ne permet pas à elle seule de déterminer la valeur finale en dBm.

• En partant de 0 dBm : 0 dBm − 5 dB = -5 dBm.
• À partir de -10 dBm : -10 dBm − 5 dB = -15 dBm.

Une même perte de 5 dB donne lieu à des niveaux de puissance finaux différents, car les puissances de départ sont différentes.

Comment un atténuateur optique modifie-t-il la valeur en dBm ?

Un atténuateur optique introduit une perte contrôlée.

Si la puissance mesurée est de -4 dBm et que vous ajoutez un atténuateur de 5 dB :

-4 dBm − 5 dB = environ -9 dBm

Ce calcul est utile pour choisir un atténuateur permettant de maintenir la puissance d'entrée du récepteur en dessous de sa valeur maximale.

Ne choisissez pas un atténuateur en vous basant uniquement sur une valeur indiquée sur Internet. Vérifiez d'abord :

• puissance réelle mesurée ;
• limite de surcharge du récepteur ;
• sensibilité du récepteur ;
• perte d'une liaison existante ;
• longueur d'onde de l'atténuateur et type de connecteur.

LuLeey propose atténuateurs optiques fixes et réglables pour différents types de connecteurs et différentes exigences en matière de perte.

Peut-on calculer la perte de liaison à partir des valeurs mesurées par le SFP DDM ?

Parfois, mais veillez à utiliser les valeurs correctes.

Pour un sens de transmission, comparez :

Puissance d'émission du module distant → Puissance de réception du module local

En règle générale, ne soustrayez pas la puissance d'émission (TX) du module local de sa puissance de réception (RX). Ces mesures correspondent à des sens de transmission opposés et peuvent emprunter des fibres, des connecteurs ou des chemins optiques différents.

Les mesures DDM présentent également des limites de précision. Elles sont utiles pour la surveillance et le dépannage, mais un mesureur de puissance optique étalonné de manière indépendante peut s'avérer plus approprié pour les tests de perte formels.

Lire Qu'est-ce que le DDM / DOM dans les émetteurs-récepteurs SFP ? pour obtenir des explications sur la puissance d'émission, la puissance de réception, la température et d'autres valeurs de diagnostic.

Erreurs courantes concernant les dB et les dBm

Erreur n° 1 : penser que -20 dBm est plus fort que -5 dBm

Elle est plus faible. -20 dBm correspond à une puissance optique inférieure à celle de -5 dBm.

Erreur n° 2 : ajouter la perte passive à la valeur en dBm

Si un lien passif entraîne une perte de 4 dB, soustrayez 4 dB de la valeur initiale en dBm.

Erreur n° 3 : Considérer le dB comme un niveau de puissance absolu

Une valeur telle que 5 dB décrit une variation. Elle ne permet pas de déterminer la puissance optique finale sans connaître la valeur initiale en dBm.

Erreur n° 4 : chercher une valeur RX universelle

Les différents récepteurs optiques GPON, XGS-PON, SFP, SFP+ et longue distance utilisent des plages de puissance différentes. Comparez la valeur relevée avec les spécifications exactes de l'équipement.

Erreur n° 5 : utiliser un réglage de longueur d'onde inadapté

Sélectionnez la longueur d'onde de mesure correspondant au signal. Pour les tests PON en temps réel, utilisez un appareil de mesure conçu pour les longueurs d'onde PON requises et la méthode de mesure appropriée.

Réponse définitive

La différence entre le dB et le dBm en fibre optique est simple :

• dBm = puissance optique réelle en un point donné
• dB = variation de puissance, gain ou perte entre deux points

Pour estimer la puissance reçue, soustrayez l'atténuation de la liaison en dB de la puissance d'émission en dBm :

Puissance d'émission (dBm) − perte de liaison (dB) = puissance de réception (dBm)

Lors du test d'une liaison fibre optique réelle, utilisez la longueur d'onde appropriée, établissez une référence adéquate pour les mesures de perte et comparez la valeur finale obtenue avec les spécifications exactes du récepteur.

Si vous avez besoin de mesurer la puissance optique ou l'atténuation contrôlée, consultez la documentation de LuLeey mesureurs de puissance optique et des atténuateurs optiques adaptés au type de connecteur, à la longueur d'onde et à la plage de mesure requises pour votre liaison.