光检测大作业——简易照度计的制作
一、作品介绍
照度计，或称勒克斯计，是一种专门测量光度、亮度的仪器仪表。测量光照的强度（照度）是物体被照明的程度，也即物体表面所得到的光通量与被照面积之比。照度计通常是由硒光电池或硅光电池和微安表组成。我们制作的简易照度计主要使用光电池接收光信号，再通过放大电路，经过AD 转化，最后在LED 数码管上显示光强值。
商业中的照度计，中间采用了一块比较弱的单片机
作为处理器。虽然功能单一，但体积更小，更加方便。
在本次实验中，我们采用80C51单片机，以及已经集成
的整套实验装置，体积较大。但作为前期开发，以实现
功能为主要目标，在细化的工作中，可以考虑减小体积
的方案。
二、制作原理
简易照度计原理流程图如图1所示：
图1 1、光信号接收与放大模块
光电池用于接收光信号并将光信号转换为电信号，光电池是利用障层或阻挡层在光辐射作用下产生光伏效应所制成的光电器件，而其工作原理在此不做具体详述。而此时电信号比较微弱，即所对应的电压值较小，然后通过前置放大电路将信号进行放大以便于感应测量，所用的前置放大电路，如图2所示。这里要注意的是光电池的安装方向，正负接反会达不到应有的结果。
光信
号
较弱的电信号 电信号放大 结果显
示
光电池 微机系统
前置放大电路
图2
图中GD1为所用的光电池，而放大电路运用负反馈接法，反馈电阻R1阻值为50MΩ，而经过计算与实际测量，光信号通过光电池GD1转换成电信号后，其所对应的电压V0与放大电路输出的电压V1的比值为V0：V1≈1：10。
而在前置放大电路中，若采取一些措施，例如将反馈电阻R1由固定的阻值改为阻值可调的可变电阻器，那么放大电路的信号放大倍数也将变为可调，那么配合后阶段的微机系统的转换，最终照度计的量程也将变为可调，不过我们由于时间较为有限，在这里只是作为一种优化方案提出这一构想。
2、照度计读数显示模块：
通过前置放大电路的电压，经ADC转换与单片机处理，最后实现光强信号在LED上的读数显示。
ADC转换采用C8051F020芯片，只需采用单片机集成板上的ADC转换模块（该板借自微机原理课实验指导老师，免去自我焊接）和keil C51连接器，通过ADC程序控制，即可完成照度计的示数显示。详述如下：
（1）C8051F020单片机
80C51是8位单片机的典型，Cygnal公司的C8051F系列将51单片机从MCU 推向SOC时代。F020即是其中的代表，它采用流水线结构，指令执行速度大大提高；I/O从固定方式到交叉开关配置，采用开关网络使I/O端口的配置方便。
其主要模块包括：CIP-51内核、存储器、可编程数字I/O和交叉开关，可编程计数器阵列，串行端口，模数转换器，数模转换器，比较器等。可方便集成各种外设，实现多种用途。本次实验我们使用的即是其中的模数转换部分与外接LED显示模块的综合功能。
（2）ADC模块
C8051F020由一个片内8位SAR ADC，一个8通道多路选择器，和一个可编程增益放大器组成ADC模块。如图3所示：该ADC工作在500ksps的最大采样速率时可提供真正的8位精度，INL为±1LSB，有8个用于测量的输入端。可编程增益放大器接在模拟多路选择器之后。当不同ADC输入通道之间输入的
电压信号范围差距较大或需要局部放大一个具有较大直流偏移的信号时（在差分方式）这个放大环节是非常有用的。PGA增益可以用软件设置为0.5、1、2或4。
图3
A/D转换有4种启动方式：软件命令、定时器2溢出、定时器3溢出和外部信号输入。这种灵活性允许用软件事件、外部硬件信号或周期性的定时器溢出信号触发转换。本实验采用定时器3溢出触发方式。
转换结束后由状态位指示或产生中断，8位数据即被锁存到一个特殊寄存器中，再通过输入到LED模块显示相应的采集值。我们将特殊寄存器中的数字简单转换为照度值显示在LED中。
三、实验软硬件设计
本实验基本采用了微机高级课老师所提供的ADC程序，省去了大量初始化配置及编程设计时间（如图4）。
图4
采用keil2软件运行该“ADC.C”程序，进行外部连接设置后编译即可在集成单片机板上运行。在此基础上我们根据本实验需要对程序进行了一些改动，主要包括：
由于LED显示跳变较厉害，我们把显示改为15次扫描后显示一次，显示为15次扫描的平均值。
另外，直接的电压值转化后显示的不是照度值，我们将其数值按照现有照度计的测量值进行了定标与函数对应，从而能够准确显示照度值。
硬件连接上，我们采用ADC0.0口与AGND（管口如图5所示）作为电压信号输入，集成板上ADC与LED模块相连，示数自动显示在LED上。
图5
四、实际使用及结果对照
1、当弱光时（环境光，未打开台灯），实验连线及结果如图6所示：
图6
上图左上角（小方片）为本组实验所采用的探
测器（光电池），而带白点的圆柱为标准照度计的探
测器）。
我们看到设计照度计与标准照度计的示数分别
为36 lx和26.5 lx。当然如果老师看视频的话，会看
到更加理想的效果。
2、强光时（打开台灯），实验连线及结果如图7所示：
图7
设计照度计与标准照度计显示结果分别为585 lx和514 lx。
3、误差分析：
考虑到我们未经过精确的ADC转换值到照度值的计算；由于环境等干扰造成的照度计显示不稳定性；电路可能存在未检测到的问题造成的设计照度计显示不稳定；两照度计探测器位置及范围、精度的区别。该结果体现了设计照度计对光强变化趋势的准确探测，探测结果与标准照度计所测值相比误差可以接受。
五、优化方案：
（1）前置放大级的优化包括两方面：首先，我们可以对放大芯片进行优化，比如为它提供一个稳压源，使其工作在稳定的电压环境，以及更换一片更好的运放，如AD620；再者，我们可以对它的放大倍率进行调节，如更换图中50M电阻为电位器，于是就可以通过旋钮来调整输出动态范围，以与ADC进行完美耦合。
（2）实验采用的ADC转换显示模块直接在单片机集成板上实现，ADC模块只是集成板上一部分，可以单独实现在一块电路板上。比如若选择芯片AD7671，该芯片是采样速率达1MSPS的16位逐次逼近型高速高精度数模转换器，无失码，最大积分非线性误差（INT）仅为±2.5LSB。相对于单片机，精度更高，结构更简单，缩小了照度计体积。并且，与输出电压信号线不采用插线连接，而是采用直接焊接的连接方式，可以减小误差，也有利于电路稳定。另一方面，运用单片机，可以巩固我们学过的知识，并且器材使用相对方便，我们精度要求也不是非常严格，就没有使用芯片进行数模转换。
（3）使用LED显示可以减少耗电，并且亮度更高，成本较低。为了使显示更加精度，可以进一步缩小扫描周期；为了进一步提高准确性，可以采取多次扫描然后取平均值的方法。
（4）尽可能避免环境光的干扰，可以换用接收面积更小的光电池作为探测器，面积过大可能由于局部面上光强大小不同，周围的光强会影响中心光强的测量，将光电池面积减小就可以在一定程度上排除周围光的干扰。
（5）若需要进行精确的校准，需要在实验室中进行。将光电池部分与照度计一同放入试验黑箱中，并保持位置距离光源相同。测量记录在不同光照强度下，标准照度计与我们做的建议照度计的度数，然后在电脑中进行曲线分析，尽量用线性或分段函数进行耦合。如果没有理想的耦合曲线，则可以考虑用点对点的查表法，中间用线性函数处理，但这样工作量大，不是很推荐。
六、小组分工
电路设计、资料收集施飞韬林宏泽
硬件材料收集、焊接连接组装林宏泽方骏
单片机软件部分董泳江施飞韬
报告书写董泳江方骏
视频制作林宏泽
方骏3080102806
施飞韬3080102735
林宏泽3080102585
董泳江3080104404
光模块选用 ●PON设备采用不同的光模块，可以支持不同的ODN等级。 ●EPON在用的光模块主要有： -1000BASE-PX20，允许通道插损24dB，支持最高光分路比为1:32，EPON网络部署早期配置，新采购设备已不再配置PX20光模块。 -1000BASE-PX20+，允许通道插损28dB，支持最高光分路比为1:64，当前采购EPON设备均配置PX20+光模块。 ●GPON在用的光模块主要有： -Class B+，允许通道插损28dB，支持最高光分路比为1:64，现网GPON设备普遍配置Class B+光模块 -Class C+，允许通道插损32dB，支持最高光分路比为1:128，Class C+光模块已成熟，应主要采用。 各地在FTTH 规模部署过程中，OLT 及ONU 设备应采用不低于PX20+（EPON）和Class C+（GPON）等级的光模块，ODN 网络光功率全程衰耗应分别控制在28dB 和32dB 以内。 光模块及光功率预算－EPON、GPON 注：上述指标是最坏条件下的指标，并采用最坏值原则按光模块发射光功率取最小值计算PON系统最大通道插入损耗。
光模块及光功率预算－PON与10G PON的比较 ●PON系统最大允许通路插损 注：为保证EPON/GPON向10G PON的平滑演进，在进行PON传输距离测算时取对应ODN 等级允许插损的较小值。 PON传输距离测算－公式 PON传输距离测算－相关参数 采用最坏值原则进行设计，留足余量！
●1×N光分路器插损（2×N增加0.3dB） 注：此插损包含接头（考虑到1270nm窗口插损要增加以及端口一致性等因素，故光分路器接头损耗另算） ●线路维护余量 ●光纤衰减系数（含固定接头） 注：1270nm窗口光纤衰减系数要比1310nm窗口大，可统一按0.4dB/km取值进行测算。 ●活接头连接损耗：0.5dB/个；光分路器连接头损耗按0.25dB/个额外计取。（注：OLT、ONU 设备侧的活接头不计算在内）
光功率计的具体说明 深圳中视同创光钎通信 光功率计使用说明书 概述 本仪器测量精度高，稳定可靠。是一种智能化的、高性能的通用光功率计。采用了精确的软件校准技术，可测量不同波长的光功率，具有好的性价比。是光电器件、光无源器件、光纤、光缆、光纤通信设备的测量，以及光纤通信系统工程建設和维护的必备测量工具。技术条件 性能指标： a．光波长范围：850 ～1550 nm ，b．光功率测量范围：－70 ～＋10 dBm，c．显示分辨率：0.01 dB，d．准确度： ±5％（－70 ～＋3 dBm ），非线性：≤ 4％（－70 ～＋3 dBm ）e．环境条件:工作温度 0 ～55℃,工作湿度≤ 85％,f．电源： AC 220伏／50Hz ±10％ 基本功能: a．显示方式：线性（mw/μw/ nw），对数（dBm）、相对測量（dB）; b．自动功能：自动量程，自动调零，量程保持，平均处理，相对测量处理, 波长校 准; 操作 将后面板上电源线连接好，电源开关置“ON” 。仪器开始自检，点亮所有的发光器件，然后进入初始状态。仪器的初始状态如下： a．測量方式：dBm；b．測量波长：1310 nm；c．量程（RH）：自动方式；d．调零（Z ERO）：关；e．平均（AVG）：关。 测量准备 1)．开机后预热半小时。若对測量要求不高，预热几分钟就行了； 2)．调零 调零主要是消除光探测器的残余暗电流及弱背景光等噪声功率的影响。调零时，输入口必须完全遮光（注意：塑料保护盖不能完全遮光）。也可以在弱背景光下调零，但是，背景光功率值不能超过最小量程值的一半； 调零时，只需按一下“ZERO”键便可自动进行。调零过程中，“ZERO”和“RH”鍵上方指示器发光，面板上除波长设定键“λ SET”及测量键“MEAS”外，其余控制键不起作用，直到调零结束，指示器不发光，各控制键恢复常态。 3)．设定波长 开机后，仪器自动设定为1310(nm) 波长。要改变测量波长，按“λ SET”键，其上方指示器发光，此时，“数码显示窗”（10）显示其对应的波长数（nm），每按一次该键，改变一个选定波长，同时在“数码显示窗”（10）显示出来，其值可以在850、980、1300、1310、1 480和1550（nm）之间循环，按“MEAS”键后便选定了最后显示的波长，同时转入测量状态。 4)．将FC-PC型測试光缆连接线接好。 测量 1)．一般测量 仪器在测量状态下，可以根据使用者的习惯和测试特点选择测量数据的显示方式为“dBm”
ON/OFF 为关闭或接通电源入/Select 按键一次则显示另一个设置波长,设置波长可往复顺序循环。 W/dBm 主机开机后以dBm为单位显示,按键后在W和dBm 之间转换。 Ref 按Ref键,将测量值转换成相对差值以dB为单位显示。 ... 光功率计的使用要和光源配合使用，要想知道光源发出的光是多少个DB,就用一条尾纤的A端链接光源B端连接光功率计计，显示在光功率计的数值，就是光源发出的光是多少个DB，一般光源发出的光是7个DB左右。 值得注意的是光源和光功率计要选择同样的波长测试，例如：光源选择的是1310nm,光功率计要选择同样的。 但若要光缆发生故障时，因设备还在发光，一般不要用OTDR测试，需要注意设备与OTDR发出的同样的光，有可能把设备或者OTDR毁坏，要用光功率计测试，OTDR一般测试备用纤芯，因为主要还要看在用纤芯的好坏，就需要先把一条尾纤连接光功率计与在用纤芯，看是否能受到光，收到光是多少个DB。 一般基站小于36DB或者更小，就达到最大值了，若是一般的直放站就要10个DB左右。 若是监控、光纤上网等一般需要数据的，还要更小，因为怕丢数据。 如果购买光源光功率计的话，建议购买3M的。 光功率计使用说明书 一、概述 本仪器测量精度高，稳定可靠。是一种智能化的、高性能的通用光功率计。采用了精确的软件校准 技术，可测量不同波长的光功率，具有好的性价比。是光电器件、光无源器件、光纤、光缆、光纤通 信设备的测量，以及光纤通信系统工程建設和维护的必备测量工具。 二．技术条件 2．1 性能指标 a．光波长范围： 850 ～1550 nm b．光功率测量范围：－70 ～＋10 dBm c．显示分辨率： 0.01 dB d．准确度： ±5％（－70 ～＋3 dBm ） 非线性：≤ 4％（－70 ～＋3 dBm ） e．环境条件： 工作温度 0 ～55℃ 工作湿度≤ 85％ f．电源： AC 220伏／50Hz ±10％ 2．基本功能 a．显示方式：线性（mw/μw/ nw），对数（dBm）、相对測量（dB）; b．自动功能：自动量程，自动调零，量程保持，平均处理，相对测量 处理, 波长校准; 三．原理
光功率计使用说明
ON/OFF 为关闭或接通电源入/Select 按键一次则显示另一个设置波长,设置波长可往复顺序循环。 W/dBm 主机开机后以dBm为单位显示,按键后在W和dBm 之间转换。 Ref 按Ref键,将测量值转换成相对差值以dB为单位显示。 ... 光功率计的使用要和光源配合使用，要想知道光源发出的光是多少个DB,就用一条尾纤的A端链接光源B端连接光功率计计，显示在光功率计的数值，就是光源发出的光是多少个DB，一般光源发出的光是7个DB左右。 值得注意的是光源和光功率计要选择同样的波长测试，例如：光源选择的是1310nm,光功率计要选择同样的。 但若要光缆发生故障时，因设备还在发光，一般不要用OTDR测试，需要注意设备与OTDR发出的同样的光，有可能把设备或者OTDR毁坏，要用光功率计测试，OTDR一般测试备用纤芯，因为主要还要看在用纤芯的好坏，就需要先把一条尾纤连接光功率计与在用纤芯，看是否能受到光，收到光是多少个DB。 一般基站小于36DB或者更小，就达到最大值了，若是一般的直放站就要10个DB左右。 若是监控、光纤上网等一般需要数据的，还要更小，因为怕丢数据。 如果购买光源光功率计的话，建议购买3M的。 光功率计使用说明书 一、概述 本仪器测量精度高，稳定可靠。是一种智能化的、高性能的通用光功率计。采用了精确的软件校准 技术，可测量不同波长的光功率，具有好的性价比。是光电器件、光无源器件、光纤、光缆、光纤通 信设备的测量，以及光纤通信系统工程建設和维护的必备测量工具。 二．技术条件 2．1 性能指标 a．光波长范围： 850 ～1550 nm b．光功率测量范围：－70 ～＋10 dBm c．显示分辨率： 0.01 dB d．准确度： ±5％（－70 ～＋3 dBm ） 非线性：≤ 4％（－70 ～＋3 dBm ） e．环境条件： 工作温度 0 ～55℃ 工作湿度≤ 85％ f．电源： AC 220伏／50Hz ±10％ 2．基本功能 a．显示方式：线性（mw/μw/ nw），对数（dBm）、相对測量（dB）; b．自动功能：自动量程，自动调零，量程保持，平均处理，相对测量 处理, 波长校准;
光功率计使用说明书 一、概述 本仪器测量精度高，稳定可靠。是一种智能化的、高性能的通用光功率计。采用了精确的软件校准技术，可测量不同波长的光功率，具有好的性价比。是光电器件、光无源器件、光纤、光缆、光纤通信设备的测量，以及光纤通信系统工程建設和维护的必备测量工具。 二．技术条件 2．1 性能指标 a．光波长范围：850 ～1550 nm b．光功率测量范围：－70 ～＋10 dBm c．显示分辨率：0.01 dB d．准确度：±5％（－70 ～＋3 dBm ）非线性：≤4％（－70 ～＋3 dBm ）e．环境条件： 工作温度0 ～55℃ 工作湿度≤85％ f．电源：AC 220伏／50Hz ±10％ 2．基本功能
a．显示方式：线性（mw/μw/ nw），对数（dBm）、相对測量（dB）; b．自动功能：自动量程，自动调零，量程保持，平均处理，相对测量处理, 波长校准; 三．原理 光功率计由五部分组成, 即光探測器、程控放大器和程控滤波器、A/D转换器、微处理器以及控制面板与数码显示器。 A／D变换器 P I N I／V 程控放大器和滤波器 C P U 控制面板和显示器 被測光由PIN光探测器检测转换为光电流，由后续斩波稳定程控放大器将电流信号转换成电压信号，即实现I／V转换并放大，经程控滤波器滤除斩波附加分量及干扰信号后，送至A／D 转换器，变成相应于输入光功率电平的数字信号，由微处理器（CPU）进行数据处理，再由数码显示器显示其数据。CPU可根据注入光功率的大小自动设置量程状态和滤波器状态，同时，可由面板输入指令（通过CPU）控制各部分完成指定工作。不注入光的情况下，可指令仪器自动调零。 四．使用
通过分光器输送到光接收机的接收光功率计算 ( lintkk) 分光器某一个输出口的光功率，和输入口总光功率之比，叫做“分光比”。比如说，光发射机输给某分光器的光功率是10mW（或者说，这个分光器各输出口的光功率总和是10mW），分光器某一个输出口的光功率是2mW，那么这路分光比K就是： （某路）分光比K=某单路出口光功率/各路光功率的总和或者： 分光比K=分光器某路的输出光功率/光发射机送入分光器的总光功率显然，上面这路的分光比 K =2/10=0.2 光路的损耗L，是（输入光功率/输出光功率）的分贝数，即： L=10lg（输入光功率/输出光功率） (单位：dB) 显然，上面这路分光损耗 L=10lg(10/2)=6.99 dB 如果把上面算式括号中被除数和除数调换一下位置，根据对数的性质，只要在10lg前加一个负号就行了，就是： 分光损耗 L= -10lg（输出光功率/输入光功率） 由于“（输出光功率/输入光功率）=分光比K”，将它代入前面的算式，可以得到分光损耗的新算式： 分光损耗 L= -10lg K 这是最常用的算式，将前面的分光比0.2代入算式： 分光损耗 L= -10 lg 0.2 =6.99 dB 计算的结果和前一种算法相同。 如果已经知道分光器各路的分光损耗L的dB数，也知道接在输入口的光发射机的输出光功率P，就可以计算分光器各路的输出光功率P出1，P出2......。 此时，首先要把光发射机输出光功率P的mW数P(mW)换算成光功率电平P(dBm),换算公式是： P（dBm）= 10lg （PmW） 比如，2台光发射机的输出光功率分别是10mW、13mW，换算成光功率电平分别是： 10mW换算成光功率电平是： 10lg 10= 10.0dBm ； 13mW换算成光功率电平是： 10lg 13= 11.14dBm。 如果不会算上面的算式，可以查现成的表格。
光功率计操作及注意事项 一、用途 用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。是最基本的光纤设备，非常像电子学中的万用表。在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表。通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够判断光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助评估光纤线路传输质量。 二、操作方法 针对用户的具体应用，要选择适合的光功率计，应该关注以下各点： 1、选择最优的探头类型和接口类型 2、比价校准精度和制造校准程序，与你的光纤和接头要求范围相匹配。 3、确定这些型号与你的测量范围和显示分辨率相一致。 4、具备直接插入损耗测量的dB功能。 三、注意事项 光功率的单位是dbm,在光纤收发器或交换机的说明书中有它的发光和接收光功率，通常发光小于0dbm，接收端能够接收的最小光功率称为灵敏度，能接收的最大光功率减去灵敏度的值的单位是db(dbm-dbm=db)，为动态范围，光功率减去接收灵敏度是允许的光纤衰耗值。测试时实际的发光功率减去实际接收到的光功率的值就是光纤衰耗(db)。端接收到的光功率最佳值是能接收的最大光功率-(动态
范围/2)，每种光收发器和光模块的动态范围不一样，为15-30db左右。 有的说明书会只有发光功率和传输距离两个参数，出的传输距离，大多是0.5db/km。用最小传输距离除以0.5，就是能接收的最大光功率，如果接收的光功率高于这个值，光收发器可能会被烧坏。用最大传输距离除以0.5，就是灵敏度，如果接收的光功率低于这个值，链路可能会不通。 光纤的连接有两种方式，一种是固定连接一种是活动连接，固定连接就是熔接，是用专用设备通过放电，将光纤熔化使两段光纤连接在一起，优点是衰耗小，缺点是操作复杂灵活性差。活动连接是通过连接器，通常在ODF上连接尾纤，优点是操作简单灵活性好，缺点是衰耗大，一般说来一个活动连接的衰耗相当于一公里光纤。光纤的衰耗可以这样估算:包括固定和活动连接，每公里光纤衰耗0.5db，如果活动连接相当少，这个值可以为0.4db，单纯光纤不包括活动连接，可以减少至0.3db，理论值纯光纤为0.2db/km；为保险计大多数情况下以0.5为好。 光纤测试TX与RX必须分别测试,在单纤情况下由于仅使用一纤，所以只需测试一次.
光功率计使用说明 设置按键一次则显示另一个设置波长,ON/OFF 为关闭或接通电源入/Select dBm和dBm波长可往复顺序循环。 W/dBm 主机开机后以为单位显示,按键后在W ... 为单位显示。 Ref 按Ref键,将测量值转换成相对差值以dB之间转换。 就用一DB,光功率计的使用要和光源配合使用，要想知道光源发出的光是多少个
端连接光功率计计，显示在光功率计的数值，就是光端链接光源B条尾纤的A DB 左右。源发出的光是多少个DB，一般光源发出的光是7个值得注意的是光源和光功率计要选择同样的波长测试，例如：光源选择的是 1310nm,光功率计要选择同样的。测试，需要注意设发生故障时，因设备还在发光，一般不要用OTDR但若要光缆毁坏，要用光功率计测试，OTDR发出的同样的光，有可能把设备或者OTDR备与一般测试备用纤芯，因为主要还要看在用纤芯的好坏，就需要先把一条尾OTDR 纤连接光功率计与在用纤芯，看是否能受到光，收到光是多少个DB。个就要10直放站一般基站小于36DB或者更小，就达到最大值了，若是一般的左右。DB 上网等一般需要数据的，还要更小，因为怕丢数据。若是监控、光纤如果购买光源光功率计的话，建议购买3M的。 光功率计使用说明书 一、概述 本仪器测量精度高，稳定可靠。是一种智能化的、高性能的通用光功率计。采用了精确的软件校准技术，可测量不同波长的光功率，具有好的性价比。是光电器件、光无源器件、光纤、光缆、光纤通信设备的测量，以及光纤通信系统工程建設和维护的必备测量工具。 二．技术条件
2．1 性能指标 a．光波长范围：850 ～1550 nm b．光功率测量范围：－70 ～＋10 dBm c．显示分辨率：0.01 dB d．准确度：±5％（－70 ～＋3 dBm ） 非线性：≤4％（－70 ～＋3 dBm ） e．环境条件： 工作温度0 ～55℃ 工作湿度≤85％ f．电源：AC 220伏／50Hz ±10％ 2．基本功能 a．显示方式：线性（mw/μw/ nw），对数（dBm）、相对測量（dB）; b．自动功能：自动量程，自动调零，量程保持，平均处理，相对测量 ; 波长校准, 处理 三．原理转换器、微处理器以及控, 即光探測器、程控放大器和程控滤波器、A/D 光功率计由五部分组成1）：制面板与数码显示器。其原理方框图如下（图／D变换器AP I N V 程控放大器和滤波器I／C P U
1.1.1.1.手拉手形结构 EPON网络中的手拉手形结构也是一种特殊的总线结构，两台OLT分置于总线的两端，其基本形式如下图。优点是可以实现系统失效时的保护功能。 “手拉手”保护结构 3.1.2.光网络拓扑设计 光网络的拓扑结构、分光器级数和分路比可以根据具体应用环境选择。EPON系统对于分光器级数没有理论限制，但每个ONU的光通道衰减应小于24dB。实际应用中分光器级数越多，通常越能节省主干光纤数量，但也会造成接头损耗增加、网络拓扑复杂，因此通常需要在光纤资源允许的范围内优化ODN，在ODN设计时应综合考虑主干光纤资源和网络拓扑结构。另外，在ODN设计时，需要考虑今后扩容需要，为今后扩容留出光纤支路，并为新增的ONU留下光功率预算。
1.1. 2.1. 光通道衰减计算 ODN 的光功率衰减与分光器级数、分光器分路比、活动连接数量、光缆熔接接头数量、光缆线路长度等因素有关，设计时必须控制ODN 中最大的衰减值，使其符合系统设备OLT 和ONU 的PON 口光功率衰减预算26dB 的要求。 ODN 光通道衰减所允许的衰减定义为S/R 和R/S 参考点之间的光衰减，以dB 表示。包括光纤、分光器、光活动连接器、光纤熔接接头所引入的衰减总和。在设计过程中应对无源光分配网络中最远用户终端的光通道衰减核算，采用最坏值法进行ODN 光通道衰减核算，下图为ODN 光通道模型。 光通道计算模型 核算公式： ODN 光链路衰减∑∑∑∑====+++= h i p i m i n i Fi Mi Ki Li 1 1 1 1 （dB ） （1） ODN 光链路衰减+Mc ≤ 系统允许衰减 （2） 公式中：
光功率光功率mW mW mW与与dBm dBm的的换算关系 2009-04-15 13:36:28 上传 来源:北京宇安 作者:产品销售部 dBm的换算，以1mW=0dBm为参考基数，公式如下： dB的换算，用输入和输出比取对数进行换算，公式如下： dBm与mW的常用换算表 dBm mW dBm mW dBm mW 3.0 2.00 -7.5 0.18 -27.0 0.00120 2.8 1.91 -8.0 0.16 -27.5 0.00178 2.6 1.82 -8.5 0.14 -28.0 0.00158 2.4 1.74 -9.0 0.13 -28.5 0.00141 2.2 1.66 -9.5 0.11 -29.0 0.00126 2.0 1.58 -10.0 0.10 -29.5 0.00112 1.8 1.51 -10.5 0.089 -30.0 0.00100 1.6 1.45 -11.0 0.079 -30.5 0.00089 1.4 1.38 -11.5 0.071 -31.0 0.00079 1.2 1.32 -12.0 0.063 -31.5 0.00071 1.0 1.26 -12.5 0.056 -32.0 0.00063 0.8 1.20 -13.0 0.050 -32.5 0.00056 0.6 1.15 -13.5 0.045 -33.0 0.00050 0.4 1.10 -14.0 0.040 -33.5 0.00045 0.2 1.05 -14.5 0.035 -34.0 0.00040 0.0 1.00 -15.0 0.032 -34.5 0.00035 -0.2 0.95 -15.5 0.028 -35.0 0.00032 -0.4 0.91 -16.0 0.025 -35.5 0.00028 -0.6 0.87 -16.5 0.022 -36.0 0.00025 -0.8 0.83 -17.0 0.020 -36.5 0.00022 -1.0 0.79 -17.5 0.018 -37.0 0.00020 -1.2 0.76 -18.0 0.016 -37.5 0.00018 -1.4 0.72 -18.5 0.014 -38.0 0.00016 -1.6 0.69 -19.0 0.013 -38.5 0.00014 -1.8 0.66 -19.5 0.011 -39.0 0.00013 -2.0 0.63 -20.0 0.010 -39.5 0.00011 -2.2 0.60 -20.5 0.00891 -40.0 0.00010 -2.4 0.58 -21.0 0.00794 -40.5 0.00009 -2.6 0.55 -21.5 0.00708 -41.0 0.00008 -2.8 0.52 -22.0 0.00631 -41.5 0.00007 -3.0 0.50 -22.5 0.00562 -42.0 0.00007 -3.5 0.45 -23.0 0.00501 -42.5 0.00006 -4.0 0.40 -23.5 0.00447 -43.0 0.00005 -4.5 0.35 -24.0 0.00398 -43.5 0.00004 -5.0 0.32 -24.5 0.00355 -44.0 0.00004 -5.5 0.28 -25.0 0.00316 -44.5 0.00004 -6.0 0.25 -25.5 0.00282 -45.0 0.00003 -6.5 0.22 -26.0 0.00251 -45.5 0.00003 -7.0 0.20 -26.5 0.00224 -46.0 0.00002
光功率 光功率是光在单位时间内所做的功.光功率单位常用毫瓦(mw)和分贝(db)表示,其中两者的关系为:1mw=0db.而小于1mw的分贝为负值。 分贝（工程应用） dB(Decibel，分贝) 是一个纯计数单位，本意是表示两个量的比值大小，没有单位。 在工程应用中经常看到貌似不同的定义方式（仅仅是看上去不同）。对于功率，dB = 10*lg(A/B)。对于电压或电流，dB = 20*lg(A/B)。此处A，B代表参与比较的功率值或者电流、电压值。 dB的意义其实再简单不过了，就是把一个很大（后面跟一长串0的）或者很小（前面有一长串0的）的数比较简短地表示出来。如（此处以功率为例）： X = 100000 = 10^5 X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^5) dB= 50 dB X = 0.0001 = 10^-15 X(dB) = 10*log(X) dB= 10*log(10^-15) dB= -150 dB 一般来讲，在工程中，dB和dB之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dB m 减dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。比如：30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB。dBm 加dBm 实际上是两个功率相乘，没有实际的物理意义。 在电子工程领域，放大器增益使用的就是dB（分贝）。放大器输出与输入的比值为放大倍数，单位是“倍”，如10倍放大器，100倍放大器。当改用“分贝”做单位时，放大倍数就称之为增益，这是一个概念的两种称呼。 电学中分贝与放大倍数的转换关系为： A(V)(dB)=20lg(Vo/Vi)；电压增益 A(I)(dB)=20lg(Io/Ii)；电流增益 Ap(dB)=10lg(Po/Pi)；功率增益
手持式光功率计使用说明 一、使用说明 1、面板简图 PM手持式光功率计控制面板图 2、功能说明 （1）适配器公司推荐客户使用FC型适配器，如有特殊需要也可与公司商定定制。 （2）LCD液晶显示（带有EL背光） LCD显示所测得的功率值，如绝对功率（dBm）线性功率（mw\pw\nw\uw）或相对损耗（dB），超越量程显示“OR”,低于量程显示“UR”， 适配器供电显示（AC），电池供电显示（BAT），电池电量不足提示(LB),充电指示 “CHARGE”。背光关闭/开起模式。 （3）持续按Ref键约0.5秒钟，当前光功率的dBm数值存储为参考电平，并显示在屏幕右上方。屏幕中央以dB为单位显示其后的输入电平与存储的功率的比较值， 即损耗。长按Ref键2秒启动或关闭背光模式。 （4）按压该键将使测量值以mW\pw\nw\uw或dBm为单位显示。 （5）按压该键启动或者关闭OPM电源。 （6）指光波波长。按压该键的作用是选定波长，不同的OPM型号有不同的波长选择，所选的波长在LCD显示屏右上角显示。 （7）充电功能若所选仪器带充电功能,只需将仪器的电源适配器接上,在开机状态将显示充电指示(CHARRGE字样);关机状态不显示充电图标整个充电过程大约需2~3小 时,在充电进行中仪器可正常使用。 3、开机/关机 按住表面板上的键，LCD显示，开机完毕。按下仪表面板上的键后，LCD无显示，光功率计关闭。 4、绝对光功率测量 （1）打开光功率计。设定测量波长。通过键选择测量波长。缺省设置为1310nm。 （2）如果当前显示测量单位为dB（即在相对测量模式下），按动键，退出相对测量模式，回到绝对测量模式，当前显示单位为dBm。 （3）接入被测光，屏幕显示为当前测量值。 （4）按动键，执行线性/非线性值的转换测量；使显示单位在W和dBm之间切换。 5、相对光功率测量 （1）设定测量波长。 （2）在绝对光功率测量模式下，接入测量光，测得当前功率值。 （3）按动键，当前光功率值成为当前参考值，并以REF开头显示在屏幕右上方，屏幕中央显示dB值。
电动式功率表的使用方法 一、电动式功率表的结构及工作原理 电动式功率表的结构如图2-1所示。它的固定部分是由两个平行对称的线圈1组成，这两个线圈可以彼此串联或并联连接，从而可得到不同的量限。可动部分主要有转轴和装在轴上的可动线圈2，指针3，空气阻尼器4，产生反抗力矩和将电流引入动圈的游线5组成。电动式功率表的接线如图2-2所示，图中固定线圈串联在被测电路中，流过的电流就是负载电流，因此，这个线圈称为电流线圈。可动线圈在表内串联一个电阻值很大的电阻R 后与负载电流并联，流过线圈的电流与负载的电压成正比，而且差不多与其相同，因而这个线圈称为电压线圈。固定线圈产生的磁场与负载电流成正比，该磁场与可动线圈中的电流相互作用，使动圈产生一力矩， 并带动指针转动。在任一瞬间，转动力矩的大小总是与负载电流以及电压瞬时值的乘积成正比，但由于转动部分有机械惯性存在，因此偏转角决定于力矩的平均值，也就是电路的平均功率，即有功功率。 图2-1 电动式功率表的结构 R I * * 负载 图2-2 功率表的两种接线方式 R I * * 负 载 (a) (b)
由于电动式功率表是单向偏转，偏转方向与电流线圈和电压线圈中的电流方向有关。为了使指针不反向偏转，通常把两个线圈的始端都标有“*”或“±”符号，习惯上称之为“同名端”或“发电机端”，接线时必须将有相同符号的端钮接在同一根电源线上。当弄不清电源线在负载哪一边时，针指可能反转，这时只需将电压线圈端钮的接线对调一下，或将装在电压线圈中改换极性的开关转换一下即可。 图2-2（a ）和2-2（b ）的两种接线方式，都包含功率表本身的一部分损耗。在图2-2（a ）的电流线圈中流过的电流显然是负载电流，但电压线圈两端电压却等于负载电压加上电流线圈的电压降，即在功率表的读数中多出了电流线圈的损耗。因此，这种接法比较适用于负载电阻远大于电流线圈电阻（即电流小、电压高、功率小的负载）的测量。如在日光灯实验中镇流器功率的测量，其电流线圈的损耗就要比负载的功率小得多，功率表的读数就基本上等于负载功率。在图2-2（b ）中，电压线圈上的电压虽然等于负载电压，但电流线圈中的电流却等于负载电流加上电压线圈的电流，即功率表的读数中多出了电压线圈的损耗。因此，这种接法比较适用于负载电阻远小于电压线圈电阻及大电流、大功率负载的测量。 使用功率表时，不仅要求被测功率数值在仪表量限内，而且要求被测电路的电压和电流值也不超过仪表电压线圈和电流线圈的额定量限值，否则会烧坏仪表的线圈。因此，选择功率表量限，就是选择其电压和电流的量限。 二、功率表的读数 图2-3 功率表前面板示意图 1——电压接线端子 4——指针零位调整器 2——电流接线端子 3——标度盘 5——转换功率正负的旋钮
光功率基础知识培训 培训内容： 一：基本常识 1.1光功率计发射的是什么光？发射的光源为什么用肉眼看不见？ Led激光，一般波长为1310nm 因超出可视光的范围了。 1.2扩展内容，遥控器发射的是什么光？ 是不可见的红外光，但可以用手机的照相机进行观察能看到发的是红色光。 1.3光功率计是用什么器件接收光的，什么作用？ Led激光接收管， 作用是进行光电转换，变成微弱的电流信号。
1.4dB含意？ dB是一个表征相对值的值 当计算A的功率相比于B大或小多少个dB时，例如如果A的功率为46dBm，B的功率为40dBm，则可以说，A比B大6dB； 1.5dBm含意？ dBm是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为：10lg功率值/1mW。例如：如果发射功率为1mW，按dBm单位进行折算后的值应为：10 lg 1mW/1mW = 0dBm； 1.6光功率计为什么用dBm做为读数单位？ 答：就是把一个很大（后面跟一长串0的）或者很小（前面有一长串0的）的数比较简短地表示出来。如： X=1000000000000000 （共15个0) 10lgX=150dB X=0.000000000000001 10lgX=-150 dB 1.7功率怎样换算成dBm？ dBm=log10(n mW) 示例：1mW=0dBm. 二：光功率计校准方式 一般采用对方法进行检准，找一个高精度的功率计做为标准，进行对比数值，记录下误差值。（公司暂无此能力、设备、资质）
三：原理图讲解 工作原理 Led激光发光管发射稳定激光-> 光电接收管-> 到电阻网络进行电流电压转换，并且进行电压放大->模数转换->CPU进行数据处理->显示出数数据。
光功率计 光功率计（optical power meter ）是指用于测量绝对光 功率或通过一段光纤的光功率 相对损耗的仪器。在光纤系统 中，测量光功率是最基本的， 非常像电子学中的万用表；在 光纤测量中，光功率计是重负 荷常用表。通过测量发射端机 或光网络的绝对功率，一台光 功率计就能够评价光端设备的 性能。用光功率计与稳定光源 组合使用，则能够测量连接损 耗、检验连续性，并帮助评估 光纤链路传输质量。
产品概述 光功率计HW3208[1]可自校准型手持式光功率计是为安装、 运营和维护光纤网络专门设计 的一种精准、耐用、便捷的便 携式测试仪表。具有灵巧的外 形、可选择开关的背光显示、 自动关机功能、超宽的光功率 测试范围、精准的测试精度以 及全新的用户自校准功能和通 用接口设计。
光功率模块设有850nm、980nm、1300nm、1310nm、1490nm、1550nm、1625nm 7个波长校准点。可线性和非线性显示光功率，既可用于光功率的直接测量，也可用于光链路损耗的相对测量。 深圳华天成的该仪器具有外壳坚固，体积小，重量轻，便于携带和低功耗的特点，大LCD显示屏，使测量工作更加方便快捷。是有线电视系统，光纤通信等领域施工及维修的必不可少的仪器设备。
产品特性 －用户可以自校准（无需连接电脑），也可恢复工厂校准值； －背光和自动关机功能可设定 - 波长关机后记忆功能； - 每个波长都有参考值记忆功能；
- 实时显示电池电量； －光端口使用通用接口，可连接FC、SC、ST，无需转换 －两节AA电池（可选用充电电池），低功耗设计，超长使用时间； －橡胶外壳，增加防护性能，适合野外作业
光功率测量方法与光功率计的设计 1.设计目的： 光功率的概念，光功率的测量方法;参考光功率计的设计原则进行简易光功率计的设计。 2.光纤光功率的测量方法： 光探测器能够感受入射到光敏面上的光功率，并把光功率转换成相应的电流。目前，光纤通信系统中测量光功率的探测器件主要是本征型PN结光电二极管、PIN 结光电二极管或APD雪崩二极管等器件，其中后两种因为速度快而被广泛应用于光通信设备的测量系统中，尽管APD管具有很高的内增益，且速度快，但是由于它必须在很高偏置电压下才能发挥其优势，而PIN光电二极管除配置电压低外还有对温度的影响比较小等优点，而被广泛应用。光电二极管受制备的材料影响很大，不同材料制成的PIN光电二极管的光谱响应特性不同，硅材料制成的光电二极管波长范围为400~1000nm，而用InGaAs材料制成的光电二极管能够检测800~1700的红外辐射，因此常用此方法测量。 3，光纤光功率计的设计： 测量光功率是光纤通信测量一个重要步骤，测量光功率有热学法和光电法和其他的特殊方法。由于我们所学知识的限制，我们通过自己所熟悉的光电法来实现功率计的制作。 光电法就是用光电检测器检测光功率，设计中使用PIN光电二极管作为光电检测器。实质上是测量PIN在受光辐射后产生的微弱电流，根据光功率P与PIN 生成电流I的关系式; I=RP 此电流与入射到光敏面上的光功率成正比，R为光电检测器的响应度。检测到的电流经过基本的滤噪电路的去噪后，再经过A/D转换模块，把模拟的电信号转化成数字信号通过数码管显示出来。因此，光功率计实际上是光电检测器PIN、放大去噪电路、 A/D转换电路、数字显示电路这四个模块的结合。 测量光功率是光纤通信测量一个重要步骤，测量光功率有热学法和光电法和其他的特殊方法。由于我们所学知识的限制，我们通过自己所熟悉的光电法来实现功率计的制作。 光电法就是用光电检测器检测光功率，设计中使用PIN光电二极管作为光电检测器。实质上是测量PIN在受光辐射后产生的微弱电流，根据光功率P与PIN 生成电流I的关系式; I=RP 此电流与入射到光敏面上的光功率成正比，R为光电检测器的响应度。检测到的电流经过基本的滤噪电路的去噪后，再经过A/D转换模块，把模拟的电信号转化成数字信号通过数码管显示出来。因此，光功率计实际上是光电检测器PIN、放 大去噪电路、 A/D转换电路、数字显示电路这四个模块的结合。
1再生段光衰耗、色散、光信噪比、Q值、BER值、DGD 值计算说明 1.1衰耗受限计算 采用最坏值法设计： L=（Ps-Pr-C）/a 式中： Ps：为光放大器（OAU板）单信道的最小输出功率，单位为dBm。光功率放大器OAU 单信道输出功率取为＋1dBm。 Pr：为单信道接收端的最小允许输入功率，单位为dBm。 C：所有光连接器的衰减和，每个光连接器的衰减为0.5dB。 a：为光纤损耗系数（dB/km），包含了光纤衰减、光纤熔接衰减和光纤富裕度，默认值取0.275dB/km 。 衰耗受限距离计算： 对于发端配置OAU（+1dB输出）、收端配置OAU(-32dB接收)的33dB的光中继段：L=（Ps-Pr-C）/a=[1-(-32)-2×0.5]/0.275=116km 注：DWDM系统是OSNR受限系统，以上数据仅表明光放大器的在此距离内是不受限的。 本次工程站间距离及衰减已经过测试，指标值标注在传输系统配置图中。 1.2色散受限距离计算 DCM的补偿方法详见3.1色散容限配置部分。 1.3级联光放大器时的光信噪比OSNR计算 (1)、单个放大器产生的ASE噪声功率： 一个光放大器产生的自发辐射噪声功率PASEˊ为 PASEˊ=2Nsp(G-1)hv·△v（mw） 式中：Nsp是放大器自发辐射因子 v是光中心频率 h是普朗克常数
G是放大器的增益(倍数) △v是光接收机的带宽(取0.1nm)。 进而可以推导出，一个光放大器产生的以dBm计的自发辐射噪声功率： PASE = -58 + NFi + Gi（dBm）(1) 其中：NFi为光放大器噪声系数（dB）； Gi为光放大器的增益（dB）。 (2)、复用通路光接收机输入端的信噪比 ①、系统模型 包括N个级联光放大器的WDM系统模型如下图所示 3 G i G 图中：L1、L2、… Ln-1分别是第1、2、… n-1个区段的衰减(dB)； G1、G2、… Gn分别是第1、2、… n个光放大器的增益(dB)。 ②、各光放大器产生的ASE噪声功率 利用已经推导出的公式，首先分别计算出每个光放大器产生的ASE噪声功率PASEi (dBm)。 ③、计算N个光放大器在光接收机输入端产生的ASE累积噪声功率PASE 每个光放大器产生的ASE噪声功率PASE，都既要经过其后面的光纤区段衰减，又要经过其后面的光放大器的放大；然后才能到达光接收机的输入端Rn点。 因此，系统中N个光放大器在光接收机输入端Rn点的累积噪声功率为： PASEˊ= EDFA1产生的累积自发辐射噪声功率+ EDFA2产生的累积自发辐射噪声功率+ …… + EDFAn-1产生的累积自发辐射噪声功率+ EDFAn产生的累积自发辐射噪声功率 = 10E[0.1(PASE1－L1+G2－……－Ln-1+Gn )]+ 10E[0.1(PASE2－L2+ G3－……－Ln-1+G n)] + …… + 10E[0.1(PASEn-1－Ln-1+Gn)] + 10E[0.1(PASEn)] (mw) (2) 为了便于光信噪比的计算,需把以上计算结果换算成dBm形式： PASE = 10㏒PASEˊ(dBm) ④、计算光接收机输入端Rn点的光信号功率
光功率计操作及注意事项 用途 用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。 最基本的，非常像电子学中的万用表。在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表。通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够*价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助*估光纤链路传输质量。 操作方法 针对用户的具体应用，要选择适合的光功率计，应该关注以下各点： 1、选择最优的探头类型和接口类型 2、*价校准精度和制造校准程序，与你的光纤和接头要求范围相匹配。 3、确定这些型号与你的测量范围和显示分辨率相一致。 4、具备直接插入损耗测量的dB功能。 注意事项 光功率的单位是dbm,在光纤收发器或交换机的说明书中有它的发光和接收光功率，通常发光小于0dbm，接收端能够接收的最小光功率称为灵敏度，能接收的最大光功率减去灵敏度的值的单位是db(dbm-dbm=db)，为动态范围，光功率减去接收灵敏度是允许的光纤衰耗值。测试时实际的发光功率减去实际接收到的光功率的值就是光纤衰耗(db)。端接收到的光功率最佳值是能接收的最大光功率-(动态范围/2)，一般不会这样好。于每种光收发器和光模块的动态范围不一样， 为15-30db左右。 有的说明书会只有发光功率和传输距离两个参数， 出的传输距离，大多是0.5db/km。用最小传输距离除以0.5，就是能接收的最大光功率，如果接收的光功率高于这个值，光收发器可能会被烧坏。用最大传输距离除以0.5，就是灵敏度，如果接收的光功率低于这个值，链路可能会不通。 光纤的连接有两种方式，一种是固定连接一种是活动连接，固定连接就是熔接，是用专用设备通过放电，将光纤熔化使两段光纤连接在一起，优点是衰耗小，缺点是操作复杂灵活性差。活动连接是通过连接器，通常在ODF上连接尾纤，优点是操作简单灵活性好缺点是衰耗大，一般说来一个活动连接的衰耗相当于一公里光纤。光纤的衰耗可以这样估算:包括固定和活动连接，每公里光纤衰耗0.5db，如果活动连接相当少，这个值可以为0.4db，单纯光纤不包括活动连接，可以减少至0.3db，理论值纯光纤为0.2db/km；为保险计大多数情况下以0.5为好。 光纤测试TX与RX必须分别测试,在单纤情况下由于仅使用一纤所以当然只需测试一次.单纤的实现原理据生产公司讲是波分复用,但本人认为使用光纤耦合器的可能性更高.
光功率--dB
光功率 光功率是光在单位时间内所做的功.光功率单位常用毫瓦(mw)和分贝(db)表示,其中两者的关 系为:1mw=0db.而小于1mw的分贝为负值。 分贝（工程应用） dB(Decibel，分贝) 是一个纯计数单位，本意是表示两个量的比值大小，没有单位。 在工程应用中经常看到貌似不同的定义方 式（仅仅是看上去不同）。对于功率，dB = 1 0*lg(A/B)。对于电压或电流，dB = 20*lg(A/B)。此处A，B代表参与比较的功率值或者电流、电压值。 dB的意义其实再简单不过了，就是把一个很大（后面跟一长串0的）或者很小（前面有一长串0的）的数比较简短地表示出来。如（此处以功率为例）： X = 100000 = 10^5 X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^5) dB= 50 dB
X = 0.000000000000001 = 10^-15 X(dB) = 10*log(X) dB= 10*log(10^-15) dB= -150 dB 一般来讲，在工程中，dB和dB之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm 减dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。比如：30d Bm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30 dB。dBm 加dBm 实际上是两个功率相乘，没有实际的物理意义。 在电子工程领域，放大器增益使用的就是d B（分贝）。放大器输出与输入的比值为放大倍数，单位是“倍”，如10倍放大器，100倍放大器。当改用“分贝”做单位时，放大倍数就称之为增益，这是一个概念的两种称呼。 电学中分贝与放大倍数的转换关系为： A(V)(dB)=20lg(Vo/Vi)；电压增益 A(I)(dB)=20lg(Io/Ii)；电流增益 Ap(dB)=10lg(Po/Pi)；功率增益