KWALIFIKACJA INF8 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 2.
Profil współczynnika załamania którego typu światłowodu jest przedstawiony na rysunku?
Ilustracja przedstawia wykres profilu współczynnika załamania światłowodu gradientowego wielomodowego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Światłowód gradientowy ma współczynnik załamania w rdzeniu zmieniający się płynnie (a nie skokowo na granicy rdzeń–płaszcz). Taki profil kompensuje różnice dróg promieni i ogranicza dyspersję modalną, co jest charakterystyczne dla włókien wielomodowych. Dlatego poprawne jest "Gradientowego wielomodowego."

Pełne wyjaśnienie:

Profil współczynnika załamania n(r) w światłowodzie opisuje, jak zmienia się współczynnik załamania w funkcji odległości od osi włókna (w przekroju poprzecznym). Na tej podstawie rozróżnia się dwa podstawowe typy profilu:

  • Skokowy (step-index) – w rdzeniu n jest w przybliżeniu stałe, a na granicy rdzeń–płaszcz następuje wyraźny "skok" do niższej wartości w płaszczu.
  • Gradientowy (graded-index) – w rdzeniu n zmienia się płynnie (zwykle maleje od środka rdzenia ku jego brzegowi), a dopiero dalej przechodzi do wartości w płaszczu.

Jeżeli na rysunku widać łagodną, ciągłą zmianę współczynnika załamania w rdzeniu (zamiast prostokątnego "stopnia"), to identyfikujemy włókno jako gradientowe.

Druga cecha to tryb propagacji: jednomodowy (prowadzi zasadniczo jeden mod) oraz wielomodowy (prowadzi wiele modów). W praktyce sieciowej włókna wielomodowe są bardzo często wykonywane jako gradientowe, ponieważ taki profil zmniejsza dyspersję modalną: promienie biegnące dalej od osi przechodzą przez obszar o niższym n, poruszają się "szybciej" i częściowo kompensują dłuższą drogę. To poprawia parametry transmisji na krótszych dystansach typowych dla instalacji budynkowych i kampusowych.

Dlatego odpowiedź "Gradientowego wielomodowego." jest zgodna z interpretacją profilu n(r).

Pozostałe odpowiedzi są błędne z następujących powodów:

  • "Skokowego jednomodowego." – profil skokowy miałby wyraźny stopień na granicy rdzeń–płaszcz, bez płynnej krzywej w rdzeniu.
  • "Skokowego wielomodowego." – również wskazuje profil skokowy, a nie gradientowy; sam fakt wielomodowości nie pasuje do krzywej n(r) typowej dla gradientu.
  • "Gradientowego jednomodowego." – choć słowo "gradientowego" pasuje do kształtu profilu, to jednomodowość nie jest typowym skojarzeniem dla klasycznego profilu gradientowego używanego do ograniczania dyspersji modalnej; w zadaniu rozpoznanie prowadzi do wariantu wielomodowego.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw oceń, czy wykres ma skok czy krzywą (to rozstrzyga skokowy/gradientowy), a dopiero potem wybieraj jednomodowy/wielomodowy w oparciu o typowe zastosowanie i sens fizyczny (kompensacja dyspersji modalnej dotyczy wielu modów).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To opis, jak zmienia się współczynnik załamania n w przekroju poprzecznym włókna (od osi rdzenia do płaszcza). Na podstawie kształtu profilu rozróżnia się głównie włókna skokowe i gradientowe, co wpływa na propagację i dyspersję.
Włókno skokowe ma w rdzeniu prawie stałe n, a na granicy rdzeń–płaszcz pojawia się nagła zmiana wartości ("schodek"). Na rysunku wygląda to jak odcinek poziomy w rdzeniu i pionowe przejście do niższego poziomu w płaszczu.
Włókno gradientowe ma płynną zmianę współczynnika załamania w obrębie rdzenia (zwykle krzywa malejąca od środka ku brzegowi). Nie ma jednego ostrego "schodka" w całym rdzeniu, tylko krzywoliniowy profil.
Gradient w rdzeniu pomaga ograniczać dyspersję modalną, czyli rozjeżdżanie się w czasie impulsów biegnących różnymi drogami (modami). Skoro dyspersja modalna dotyczy wielu modów, rozwiązanie z gradientem jest szczególnie użyteczne właśnie dla włókien wielomodowych.
Oznacza to, że światło może propagować się w nim wieloma modami, czyli różnymi dozwolonymi rozkładami pola/torami. Skutkiem może być większa dyspersja modalna, dlatego w praktyce wielomodowe włókna często mają profil gradientowy, by ten efekt zmniejszać.
Jednomodowy światłowód prowadzi zasadniczo jeden mod (dla danego zakresu długości fali), co bardzo ogranicza dyspersję modalną. W sieciach jest używany do dłuższych odcinków i większych przepływności, ale wymaga odpowiednich nadajników/odbiorników i dokładniejszej technologii połączeń.
Najczęstsze są: mylenie "skoku" z "krzywą" (pobieżne spojrzenie na wykres), wybór odpowiedzi po samym słowie "jednomodowy/wielomodowy" bez analizy profilu oraz ignorowanie tego, czy zmiana n w rdzeniu jest ciągła. Pomaga zasada: schodek = skokowy, krzywa = gradientowy.
Tak. Profil wpływa na rodzaje dyspersji i tłumienie w praktycznym torze. W szczególności profil gradientowy w wielomodzie zmniejsza dyspersję modalną, co poprawia jakość sygnału na typowych dystansach instalacyjnych. Dla długich tras zwykle wybiera się rozwiązania jednomodowe.
Najczęściej w połączeniach wewnątrzbudynkowych i kampusowych: między szafami dystrybucyjnymi, piętrami, w serwerowniach oraz w krótszych uplinkach. Dobór zależy od wymaganej przepływności, dystansu oraz typu transceiverów w przełącznikach i routerach.
Najpierw sklasyfikuj kształt profilu: skok (prostokątny) czy gradient (krzywa). Dopiero potem wybieraj jednomodowy/wielomodowy, pamiętając, że gradient jest projektowany głównie po to, by redukować problemy wynikające z wielu modów. To zmniejsza ryzyko strzału.
info

Około 45% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że światłowód gradientowy ma współczynnik załamania w rdzeniu zmieniający się płynnie (a nie skokowo na granicy rdzeń–płaszcz).

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9Awiat%C5%82ow%C3%B3d_gradientowy - dostęp 2026-03-01
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Graded-index_fiber - accessed 2026-03-01
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Step-index_fiber - accessed 2026-03-01

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw transmisji światłowodowej (profil n(r), dyspersja, mody)
  • Materiały producentów okablowania o różnicach między włóknami MM i SM oraz skokowym i gradientowym
  • Kursy/lekcje wideo o propagacji w falowodach optycznych i interpretacji wykresów profilu refrakcji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego