Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA INF8 - STYCZEŃ 2016



PYTANIE NR 6.
Do włókna o długości 50 km podłączono źródło światła o mocy Pw = 1 mW, a na jego wyjściu zmierzono moc Pwy = 10 µW. Tłumienność jednostkowa włókna wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Tłumienie całkowite wyznacza się z mocy: A = 10·log10(Pw/Pwy).
Tu Pw=1 mW, Pwy=10 µW, więc stosunek wynosi 100, a A=10·log10(100)=20 dB.
Tłumienność jednostkowa to A/L = 20 dB / 50 km = 0,4 dB/km.

Pełne wyjaśnienie:

W światłowodach często podaje się dwie wielkości:

  • tłumienie całkowite toru (w dB) – ile "ubyło" mocy na całej długości,
  • tłumienność jednostkową (w dB/km) – średnią stratę na 1 km włókna.

Krok 1: policz stosunek mocy.
Pw = 1 mW = 1000 µW.
Pwy = 10 µW.
Zatem Pw/Pwy = 1000/10 = 100.

Krok 2: zamień stosunek na decybele.
Dla mocy używa się wzoru: A[dB] = 10·log10(Pw/Pwy).
log10(100) = 2, więc A = 10·2 = 20 dB.

Krok 3: oblicz tłumienność jednostkową.
Jeśli długość włókna L = 50 km, to tłumienność wynosi:
a = A/L = 20 dB / 50 km = 0,4 dB/km.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 0,04 dB/km – odpowiadałoby tłumieniu całkowitemu 2 dB na 50 km, czyli zbyt małemu spadkowi mocy (stosunek mocy byłby dużo mniejszy niż 100).
  • 40,0 dB/km – to ekstremalnie duża wartość: na 50 km dałaby 2000 dB, czyli praktycznie brak mocy na wyjściu (niezgodne z pomiarem 10 µW).
  • 400,0 dB/km – jeszcze bardziej skrajne; oznaczałoby niewiarygodnie ogromne straty.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw szybko oszacuj rząd wielkości. Spadek mocy 100× to 20 dB, a 20 dB na 50 km daje wynik poniżej 1 dB/km, więc odpowiedzi rzędu dziesiątek lub setek dB/km można od razu odrzucić.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć tłumienie w dB z mocy wejściowej i wyjściowej?
Tłumienie dla mocy liczy się ze wzoru: A[dB] = 10·log10(Pwe/Pwy). Najpierw ujednolić jednostki (np. wszystko w µW), policzyć iloraz Pwe/Pwy, a dopiero potem wykonać logarytm. Wynik mówi, o ile dB spadła moc na całym torze.
Dlaczego w obliczeniach mocy używa się 10·log10, a nie 20·log10?
10·log10 dotyczy mocy. Wzór 20·log10 stosuje się dla wielkości amplitudowych (np. napięcia), bo moc jest proporcjonalna do kwadratu amplitudy. W zadaniach z Pwe i Pwy niemal zawsze poprawne jest 10·log10.
Co to jest tłumienność jednostkowa światłowodu dB/km?
Tłumienność jednostkowa (dB/km) to średnia strata mocy na 1 km włókna. Oblicza się ją jako tłumienie całkowite toru w dB podzielone przez długość w km: a = A/L. Ułatwia porównywanie jakości różnych odcinków i planowanie budżetu mocy.
Jak przeliczyć 1 mW i 10 µW na te same jednostki?
Najprościej sprowadzić do µW: 1 mW = 1000 µW. Wtedy iloraz mocy jest prosty do policzenia. W drugą stronę: 10 µW = 0,01 mW. Błędy w konwersji mW↔µW to jedna z najczęstszych przyczyn złych wyników.
Jak szybko oszacować, ile dB odpowiada spadkowi mocy 100 razy?
Warto zapamiętać zależność: 10× spadku mocy to 10 dB, a 100× to 20 dB. Wynika to z logarytmu: 10·log10(10)=10 dB i 10·log10(100)=20 dB. To pozwala szybko sprawdzić wynik bez kalkulatora.
Jak obliczyć tłumienność dB/km, gdy znam tłumienie całkowite i długość włókna?
Gdy znasz tłumienie całkowite A (w dB) i długość L (w km), liczysz a = A/L. Przykład: jeśli A=20 dB i L=50 km, to a=0,4 dB/km. To typowy krok w zadaniach z budżetu mocy łącza.
Czy tłumienność jednostkowa zawsze jest stała na całej długości światłowodu?
W obliczeniach egzaminacyjnych zwykle przyjmuje się wartość uśrednioną, ale w praktyce straty mogą się zmieniać lokalnie (spawy, złącza, mikrozgięcia, uszkodzenia). Dlatego pomiary (np. miernikiem mocy lub reflektometrem) mogą pokazać miejsca o większym tłumieniu mimo tej samej długości.
Dlaczego odpowiedzi rzędu 40 dB/km lub 400 dB/km są zwykle podejrzane?
Tak duże wartości oznaczałyby olbrzymie straty na krótkim odcinku. Przykładowo 40 dB/km na 50 km daje 2000 dB tłumienia, czyli w praktyce brak sygnału na wyjściu. Jeśli w zadaniu zmierzono realną moc na końcu toru, to tłumienność musi być dużo mniejsza.
Jakie błędy najczęściej popełnia się przy zadaniach o tłumieniu światłowodu?
Najczęstsze błędy to: pomylenie wzoru (10 zamiast 20 lub odwrotnie), odwrócenie ilorazu mocy (Pwy/Pwe), brak konwersji mW↔µW oraz zapomnienie podzielenia przez długość w km. Pomaga zapisanie kroków: jednostki → iloraz → dB → dB/km.
Jak to się łączy z budżetem mocy łącza w sieci światłowodowej?
Budżet mocy porównuje, czy nadajnik "pokryje" straty toru: tłumienie włókna (dB/km) razy długość plus straty na złączach/spawach musi zmieścić się między mocą nadajnika a czułością odbiornika. Umiejętność liczenia dB/km jest więc podstawą oceny działania łącza.
info

Około 54% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że tłumienie całkowite wyznacza się z mocy: A = 10·log10(Pw/Pwy).Tu Pw=1 mW, Pwy=10 µW, więc stosunek wynosi 100, a A=10·log10(100)=20 dB.Tłumienność jednostkowa to A/L = 20 dB / 50 km = 0,4 dB/km.

Źródła:

  • RP Photonics Encyclopedia: "Attenuation" (fiber attenuation, definition in dB), https://www.rp-photonics.com/attenuation.html - accessed 2026-02-18
  • RP Photonics Encyclopedia: "Decibel" (definition of dB for power ratios), https://www.rp-photonics.com/decibel.html - accessed 2026-02-18
  • ITU-T Recommendation G.652 (Characteristics of a single-mode optical fibre and cable), official ITU page, https://www.itu.int/rec/T-REC-G.652 - accessed 2026-02-18

Materiały:

  • Notatki/rozdziały z podstaw fotoniki: definicja dB i tłumienia w torze optycznym
  • Ćwiczenia rachunkowe: obliczanie tłumienia całkowitego i tłumienności dB/km dla różnych długości
  • Materiały producentów i encyklopedie fotoniczne opisujące współczynnik tłumienia włókien
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego