KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2023

PYTANIE NR 13.
Włókno jednomodowe przenosi osiowo w swym rdzeniu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Światłowód jednomodowy jest tak zbudowany (ma mały rdzeń), aby w typowym zakresie pracy prowadził zasadniczo tylko jeden mod propagacji w rdzeniu. Dlatego w ujęciu testowym wskazuje się, że przenosi "jedną falę świetlną", w przeciwieństwie do wielomodowego.

Pełne wyjaśnienie:

Światłowód jednomodowy (single-mode) to taki falowód optyczny, w którym w warunkach pracy prowadzi się w rdzeniu zasadniczo jeden mod (tryb) propagacji. To kluczowa cecha odróżniająca go od światłowodu wielomodowego, gdzie jednocześnie może propagować się wiele modów.

W pytaniach testowych bywa to skracane do sformułowania, że włókno jednomodowe "przenosi jedną falę świetlną". Sens merytoryczny takiego skrótu jest taki, że w rdzeniu nie występuje wiele niezależnych dróg/trybów rozchodzenia się promieni (brak wielu modów), co ogranicza dyspersję modalną i umożliwia transmisję na duże odległości oraz z dużymi przepływnościami.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "dwie fale świetlne", "trzy fale świetlne", "cztery fale świetlne" sugerują wielomodowość, czyli sytuację, w której równocześnie propaguje się wiele modów. To typowe dla światłowodów wielomodowych (o większym rdzeniu), a nie jednomodowych.

Warto też rozróżnić dwa pojęcia, które studenci często mieszają:

  • Liczba modów (trybów) – cecha włókna i geometrii falowodu; w jednomodowym jest (w założeniu) jedna dominująca postać pola elektromagnetycznego.
  • Liczba długości fali (kanałów optycznych) – cecha systemu transmisyjnego; w praktyce jednym włóknem można przesyłać wiele długości fali (np. technikami WDM), co nie oznacza, że włókno staje się wielomodowe.

Na egzaminie, jeśli odpowiedzi dotyczą "ile fal" w kontekście włókna jednomodowego, zwykle chodzi o jeden mod – stąd poprawna odpowiedź "jedną falę świetlną".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Światłowód jednomodowy to włókno optyczne, które w typowych warunkach pracy prowadzi w rdzeniu zasadniczo jeden mod propagacji. Dzięki temu ma bardzo małą dyspersję modalną i dobrze nadaje się do transmisji na duże odległości.
Nazwa wynika z liczby modów (trybów), czyli dopuszczalnych postaci rozkładu pola elektromagnetycznego w rdzeniu. Włókno jednomodowe jest projektowane tak, aby efektywnie propagował się tylko mod podstawowy, a nie wiele modów jak w wielomodowym.
Mod to określony sposób rozchodzenia się fali w falowodzie (światłowodzie): konkretny rozkład pola i warunek propagacji. W wielomodowym wiele modów ma różne czasy przejścia, co powoduje dyspersję modalną; w jednomodowym ten problem jest silnie ograniczony.
Nie musi. "Jednomodowy" dotyczy liczby modów, a nie liczby długości fali. Jednym włóknem można przesyłać wiele długości fali jako różne kanały (np. WDM), a mimo to nadal jest to światłowód jednomodowy, jeśli propaguje się mod podstawowy.
Jednomodowe prowadzi zasadniczo jeden mod i ma małą dyspersję modalną, więc sprawdza się na długich dystansach. Wielomodowe prowadzi wiele modów, przez co sygnał bardziej się "rozmywa" w czasie, ale bywa tańsze w krótkich instalacjach i łatwiejsze w sprzęganiu.
To skrót myślowy używany w prostych pytaniach. W fizyce falowodów poprawniej mówi się o jednym modzie propagacji. W zadaniach egzaminacyjnych "jedna fala" zwykle ma odróżnić jednomodowe od wielomodowego, gdzie jest wiele modów.
Najczęściej w łączach o dużym zasięgu i wysokich przepływnościach, np. między budynkami, w sieciach miejskich i szkieletowych. Mniejsza dyspersja modalna pozwala utrzymać jakość sygnału na dłuższych trasach niż w przypadku światłowodów wielomodowych.
Typowy błąd to utożsamienie "jednomodowy" z "jedna długość fali" albo "jeden kanał". Drugi częsty błąd to wybór odpowiedzi na podstawie samej nazwy ("single=jedna") bez rozumienia, że chodzi o tryby propagacji, a nie o liczbę źródeł światła.
Jeśli w treści pojawia się "jednomodowy/wielomodowy", "rdzeń/płaszcz" lub "propagacja w rdzeniu", zwykle chodzi o liczbę modów. Gdy mowa o "kanałach", "WDM", "1550 nm/1310 nm" – częściej chodzi o długości fali użyte w systemie.
W kontekście modów taka liczba bywa używana wyłącznie w uproszczonych zadaniach. W praktyce światłowód wielomodowy może przenosić bardzo wiele modów (zależnie od parametrów), a w systemach WDM liczba długości fali też nie ogranicza się do 2–4. Dlatego liczy się sens pojęcia, nie sama liczba.
info

Około 56% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "Światłowód jednomodowy jest tak zbudowany (ma mały rdzeń), aby w typowym zakresie pracy prowadził zasadniczo tylko jeden mod propagacji w rdzeniu."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Światłowód jednomodowy" – https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9Awiat%C5%82ow%C3%B3d_jednomodowy (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia (EN): "Single-mode optical fiber" – https://en.wikipedia.org/wiki/Single-mode_optical_fiber (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia (PL): "Zwielokrotnienie z podziałem długości fali (WDM)" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Zwielokrotnienie_z_podzia%C5%82em_d%C5%82ugo%C5%9Bci_fali (dostęp: 2026-03-04)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw telekomunikacji światłowodowej (tryby propagacji, dyspersja)
  • Noty katalogowe producentów światłowodów i kabli (opisy single-mode/multi-mode)
  • Materiały szkoleniowe do pomiarów torów optycznych (miernik mocy, reflektometr)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego