KWALIFIKACJA INF8 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 2.
W jednomodowych światłowodach telekomunikacyjnych nie występuje dyspersja
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dyspersja międzymodowa wynika z różnic czasów propagacji różnych modów. W światłowodzie jednomodowym propaguje tylko jeden mod, więc nie ma "między czym" tworzyć się dyspersja międzymodowa.
Pozostałe typy (materiałowa, falowodowa, polaryzacyjna) mogą występować także w SMF.

Pełne wyjaśnienie:

W światłowodzie jednomodowym (single-mode) w praktycznym zakresie pracy propaguje się tylko jeden mod podstawowy. Oznacza to, że sygnał nie rozdziela się na wiele niezależnych dróg propagacji o różnych prędkościach grupowych.

Dyspersja międzymodowa polega właśnie na tym, że różne mody w falowodzie docierają do wyjścia w innym czasie. Skutkiem jest poszerzanie impulsu i ograniczanie pasma transmisji. Jeśli istnieje tylko jeden mod, to mechanizm "różnych czasów dla różnych modów" nie występuje, więc dyspersja międzymodowa nie pojawia się w światłowodzie jednomodowym.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Dyspersja materiałowa (część dyspersji chromatycznej) wynika z zależności współczynnika załamania szkła od długości fali. Różne składowe widmowe impulsu rozchodzą się z inną prędkością grupową, więc efekt może występować także w SMF.
  • Dyspersja falowodowa wynika z tego, że część pola optycznego biegnie w rdzeniu, a część w płaszczu, a rozkład pola zależy od długości fali. To również może występować w SMF i razem z materiałową składa się na dyspersję chromatyczną.
  • Dyspersja polaryzacyjna (PMD) wiąże się z dwójłomnością i różnicą prędkości dla dwóch stanów polaryzacji. W realnych włóknach (naprężenia, niedoskonałości) może się ujawniać także w światłowodach jednomodowych.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści pojawia się słowo jednomodowy, to szukaj odpowiedzi związanej z brakiem zjawisk wymagających wielu modów — czyli dyspersji międzymodowej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Dyspersja międzymodowa to poszerzanie impulsu spowodowane tym, że różne mody w światłowodzie mają różne czasy propagacji. W wielomodowym włóknie część energii biegnie innymi torami, więc impulsy "rozjeżdżają się" w czasie.
Bo w światłowodzie jednomodowym w normalnym trybie pracy propaguje się tylko jeden mod. Skoro nie ma wielu modów o różnych prędkościach, to nie ma mechanizmu powodującego różnice czasów dotarcia, czyli dyspersji międzymodowej.
Dyspersja materiałowa wynika z tego, że współczynnik załamania szkła zależy od długości fali. Różne składowe widmowe impulsu rozchodzą się z inną prędkością grupową, co powoduje poszerzanie impulsu nawet w światłowodzie jednomodowym.
Dyspersja falowodowa wynika z własności prowadzenia fali przez strukturę rdzeń–płaszcz. Ponieważ rozkład pola i efektywny współczynnik załamania zależą od długości fali, prędkość grupowa też się zmienia. To zjawisko może występować również w włóknach jednomodowych.
Tak, może występować. Dyspersja polaryzacyjna (PMD) wynika z dwójłomności i różnic prędkości dla dwóch stanów polaryzacji. W praktyce powodują ją naprężenia, asymetrie i niedoskonałości włókna, więc nie jest wykluczona w SMF.
Dyspersja międzymodowa dotyczy wielu modów (głównie włókna wielomodowe). Dyspersja chromatyczna wynika z zależności prędkości od długości fali i obejmuje składową materiałową i falowodową. Chromatyczna może występować także w jednomodowym.
Dyspersja powoduje poszerzanie impulsów, przez co impulsy mogą się nakładać (interferencja międzysymbolowa). Skutkiem jest ograniczenie maksymalnej przepływności dla danej długości lub skrócenie maksymalnego zasięgu dla danej szybkości transmisji.
Jednomodowy wybiera się zwykle dla dłuższych odcinków i/lub wyższych przepływności, bo eliminuje dyspersję międzymodową typową dla wielomodowych. W praktyce decyzja zależy też od zastosowanych nadajników/odbiorników i kosztów osprzętu.
Typowy błąd to założenie, że w światłowodzie jednomodowym "nie ma dyspersji wcale". W rzeczywistości nie ma dyspersji międzymodowej, ale nadal może występować materiałowa, falowodowa i polaryzacyjna. Warto zawsze wiązać typ dyspersji z jej mechanizmem.
Szukaj słów-kluczy: wielomodowy, "różne mody", "różne drogi propagacji", "różne czasy dotarcia". Jeśli w treści jest jednomodowy, to najczęściej testuje się fakt, że dyspersja międzymodowa nie występuje.
info

Około 55% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że dyspersja międzymodowa wynika z różnic czasów propagacji różnych modów.

Źródła:

  • https://en.wikipedia.org/wiki/Modal_dispersion - accessed 2026-02-18
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Single-mode_optical_fiber - accessed 2026-02-18
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9Awiat%C5%82ow%C3%B3d - accessed 2026-02-18

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw teletransmisji/światłowodów dla technika teleinformatyka
  • Notatki z teorii falowodów optycznych: mody i dyspersja
  • Artykuły przeglądowe o dyspersji chromatycznej i PMD w SMF

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego