Pytania z poprzednich egzaminów 

 

1)

 

Utworzono prowadnicę świetlną poprzez pokrycie wnętrzna szklanej tulei srebrem o 
współczynniku odbicia 98%. Zakładamy, że jedno odbicie wiązki przypada na 100 µm. 
Jak część mocy pozostanie w światłowodzie na odległości 1 mm. Przyjąć, że dla x 
bliskich jedności prawdziwa jest przybliżona zależność (x)^a = 1 + a (x - 1). 

Odp. Około 0,8 
 

2)

 

Maksymalna szybkość (w sensie pasmo, pojemność informacyjna) przesyłania 
informacji światłowodem wynosi: 
Odp. Powyżej 1THz (1012Hz) 
 

3)

 

Zalety i wady światłowodów można wyjaśnić uwzględniając: 

Odp. Należy uwzględnić wszystkie wymienione parametry 
 

4)

 

Która cecha światłowodu nie jest związana z dielektryczną naturą ośrodka? 
Odp. Duże pasmo transmisji 

 

5)

 

Rdzeń włókna światłowodowego różni się od płaszcza 
Odp. Współczynnikiem załamania, współczynnik rdzenia jest większy od płaszcza 
 

6)

 

„Cywilizacja informatyczna przyszłości będzie wykorzystywać światło do generacji, 
transportu, składowania, przetwarzania i przesyłania informacji”. To zdanie w pełni i 
poprawnie opisuje technologie przyszłej cywilizacji.  
Odp. Nie 
 

7)

 

Niewrażliwość na przesłuchy EM włókna światłowodowego związana jest z... 
Odp. Dielektryczną naturą materiałów rdzenia i płaszcza 

 

8)

 

Mod światłowodu to: 
Odp. Charakterystyczny rozkład fali elektromagnetycznej w światłowodzie 

 

9)

 

Która z podanych własności jest prawdziwe sin(90-alfa)=?? 
Odp. cos(alfa) 
 

10)

 

Jednostka dyspersji modowej to: 
Odp. 200-800 MHz/km 
 

11)

 

Jednostka dyspersji chromatycznej to: 
Odp. 0-20 ps/km-nm 
 

12)

 

Co to jest gradient? 
Odp. Operator matematyczny, który polu skalarnemu przyporządkowuje pole 
wektorowe 
 
 

 

13)

 

Co to jest dywergencja? 

Odp. Operator matematyczny, który polu wektorowemu przyporządkowuje pole 
skalarne  
 

14)

 

Który z operatorów różniczkowych NIE występuje w równaniach Maxwella? 
Odp. Laplasjan 
 

15)

 

Jednostka Indukcji elektrycznej D to: 
Odp. C/m

2

 

 

16)

 

Jednostka Natężenia pola magnetycznego H to: 
Odp. A/m 
 

17)

 

Co nam mówią warunki brzegowe? 
Odp. Składowe normalne są zachowane, a styczne (...) 
 

18)

 

Twierdzenie Stokesa mówi nam: 
Odp. Że rotacja z wektora jest równa całce po powierzchni 
 

19)

 

Co to są złączki SFF? 
Odp. Jest to miniaturowa złączka do zastosowań telekomunikacyjnych   
 

20)

 

Mod TE posiada składowe niezerowe: 
Odp. Ey, Hx, Hz 
 

21)

 

Mod TM posiada składowe niezerowe: 
Odp. Hy, Ex, Ez 
 

22)

 

W optyce kat padania oznacza: 
Odp. Kąt miedzy promieniem padającym a normalną. 
 

23)

 

Apertura numeryczna NA jest opisywana: 
Odp. Jako sinus kata pod którym wprowadzamy promień 
 

24)

 

Dyspersję w telekomunikacji definiujemy jako:  

Odp. Zależność współczynnika załamania n ośrodka (np. szkła) od długości fali. W 
efekcie światło o różnych długościach załamane np. na pryzmacie załamuje się pod 
różnymi kątami, co daje rozdzielenie światła białego na barwy tęczy zwanego 
rozszczepieniem światła.  
 

25)

 

Jednostka tłumienności światłowodu to: 
Odp. dB/km 
 

26)

 

Jaką funkcję spełnia dynoda? 
Odp. Powielanie elektronów 
 

27)

 

Jednostka natężenia pola elektrycznego E to: 
Odp. N/C lub V/m 
 

28)

 

Jaka była pierwsza masowo produkowana złączka? 
Odp. ST 
 

29)

 

Jakich elementów dotyczy stała Seebacka? 
Odp. Termoelektrycznych 
 

30)

 

Jaki jest stosunek ilościowy fotonów absorbowanych do emitowanych spontanicznie? 
Odp. 1 : 1 (ilości powinny być sobie równe) 
 

31)

 

Czemu niebo jest niebieskie?  
Odp. Efekt Rayleigha 
 

32)

 

Równanie ........ pokazuje zależności ......... : 
Odp. falowe, statyczne  
 

33)

 

Jak działa laser półprzewodnikowy? 
Odp. Prąd – moc optyczna 
 

34)

 

Do czego służy dioda laserowa? 
Odp. Do generacji światła monochromatycznego 
 

35)

 

Podział detektorów ze względu na fizyczne zasady działania: 
Odp. Kwantowe i termiczne 
 

36)

 

Dyspersja polaryzacyjna  
Odp. ≤ 0,2 ps/km

1/2

 

 

37)

 

Detektor P-N pracuje: 
Odp. Przy polaryzacji w kierunku zaporowym  
 

38)

 

Czy tylko w laserach można uzyskać szerokość emitowanego widma mniejszą niż 0,1 
nm? 

Odp. Tak  
 

39)

 

Czy NA decyduje o kącie wyjścia promieni ze światłowodu? 
Odp. Nie 
 

40)

 

Od czego zależy światłowód gradientowy i skokowy ?  
Odp. Od współczynnika załamania 
 

41)

 

Najlepsza metoda wytwarzania sprzęgaczy to: 
Odp. Rozciąganie i stapianie (wymienione jako pierwsze na wykładzie) 
 
 

42)

 

Rozpraszanie Rayleigha wywołane jest: 

Odp. Występowaniem w strukturze szkła jonów 

 

43)

 

Stosunek średnicy płaszcza do rdzenia standardowego światłowodu jednomodowego 
to około: 
Odp. 12,5 
 

 

44)

 

Jakie lasery najlepiej wybrać dla zastosowań wymagających dobrze określonego 
rozkładu mocy i dobrego ogniskowania wiązki? 
Odp. Jednomodowe pracujące w modzie TEM00 * 

 

45)

 

Który wzór pozwala poprawnie wyliczyć aperturę numeryczną? Przyjmujemy, że m i n 
to odpowiednio kwadraty współczynników załamania rdzenia i płaszcza: 

Odp. (m-n)^a ,gdzie a=1/2 

 

46)

 

Do masowej produkcji wielkoseryjnej nadają się sprzęgacze światłowodów wykonane 
metodą: 
Odp. Techniką optyki zintegrowanej  

 

47)

 

Równania wiążące wektory pola elektromagnetycznego E i H , oraz parametry i μ. 
nazywamy: 

Odp. Zapewnia wzmocnienie fali o odpowiedniej długości, co doprowadza do akcji 
laserowej 
 

48)

 

Zaznaczyć laser zaliczany do laserów na ciele stałym: 
Odp. Rubinowy i Neodymowy YAG 
 

49)

 

Według sposobu prowadzenia światłowodów, kable światłowodowe możemy 
podzielić na kable typu: 
Odp. Ścisła tuba - luźna tuba  
 

50)

 

Wzór ΔE=hc/x określa zmianę energii atomu lub cząstki przy absorpcji fotonu, x to:  

Odp. Częstotliwość światła 
 

51)

 

Kryterium podziału światłowodów na włókniste i planarne to: 
Odp. Struktura 
 

52)

 

Lasery UV, FIR, IR, VIS to klasyfikacja ze względu na .......  
Odp. Zakres spektralny 
 

53)

 

Kąt graniczny, to kąt rozgraniczający występowania dwóch zjawisk: ............ i ............ 
Odp. Załamania i całkowitego wewnętrznego odbicia 
 

54)

 

Rozpraszanie Rayleigha występuje dla: 
Odp. Cząsteczek mniejszych od długości rozpraszanej fali 
 

55)

 

Rdzeń włókna światłowodowego różni się: 
Odp. Współczynnikiem załamania, rdzenia jest większy od płaszcza 

 

56)

 

Przykład detektorów ze względu podziału na konstrukcję: 
Odp. Elementy pojedyncze, linijki detektorów CCD 
 

57)

 

Jak się nazywa charakterystyka czułości od długości fali? 
Odp. Charakterystyka czułości widmowej 
 

58)

 

Co zaliczamy do zjawisk kwantowych? 
Odp. Efekt fotowoltaiczny, fotoprzewodnictwo, fotoemisja 
 

59)

 

Jaki musi być stosunek wielkości cząstki do długości fali, aby nastąpiło rozproszenie? 
Odp. Wielkość cząstki musi być mniejsza od długości fali 
 

60)

 

Dopasuj do: 1)laser nietelekomunikacyjny, 2)pierwsze okno, 3)drugie okno: 
Odp. 1)TM00 2)1300um 3) Fotodioda * 
 

61)

 

Diodę LED stosujemy w światłowodach? 
Odp. Wielomodowe 
 

62)

 

Średnia powierzchnia diody LED jako źródło światła dla światłowodu: 
Odp. 50um 
 

63)

 

Wymienić detektory korzystające z mechanizmów kwantowych: 
Odp. Dioda PIN, dioda lawinowa, złącze MS, złącze MSM, fotopowielacz 
 

64)

 

Wymienić detektory nie korzystające z mechanizmów kwantowych: 
Odp. Termopara, termorezystor, detektor piroelektryczny, komórka Golay’a, CCD 
 

65)

 

Czym jest mod światłowodu i od czego zależy? 
Odp. Jest to jedna z dopuszczalnych struktur pola elektromagnetycznego i zależy od 
warunków brzegowych 
 

66)

 

Czy spaw jest lepszy od złączki 
Odp. Tak 
 

67)

 

Z jakiego wzoru wyprowadza się aperturę numeryczną? 
Odp. Ze wzoru na kąt graniczny nco*sin(alfac)=ncl*sin(90) 
 

68)

 

Jakie światłowody opisuje norma G.652? 
Odp. Jednomodowe 
 

69)

 

Jakie światłowody opisuje norma G.651? 
Odp. Wielomodowe 
 
 

70)

 

Jakie elementy użyjemy w połączeniu światłowodowym na odległości 120km? 
Odp. Generator i detektor, przydałby się również wzmacniacz 
 
 

71)

 

Detektory pozwalające wykryć emisje światła to: 
Odp. Fotodioda, fotopowielacz, fotokomórka, fototranzystor, matryca CCD, 
luksomierz, bolometr 
 

72)

 

Rodzaje złączek światłowodowych to: 
Odp. SC, SMA, ST, DIN, FC, Biconic 
 

73)

 

Laser cieczowy nazywamy inaczej laserem: 
Odp. Barwnikowym 
 

74)

 

Gdzie rozchodzi się światło w światłowodzie planarnym? 
Odp. W warstwie i podłożu 
 

75)

 

Współczynnik modulacji lasera to: 
Odp. 0,2 mW / mA 
 

76)

 

Współczynnik modulacji detektora to: 
Odp. 0,9 mA / mW 
 

77)

 

Który pierwiastek nie nadaje się na detektor? 
Odp. Si (Ge również nie) 
 

78)

 

Warunki generacji światła w laserze to: 

Odp. obecność stanów metastabilnych w materiale, pompowanie atomów do 
stanów metastablinych, inwersja obsadzeń, emisja wymuszona, optyczne 
sprzężenie zwrotne 

 

79)

 

Co oznacza migotanie lasera? 
Odp. Zmianę częstotliwości światła emitowanego przez laser półprzewodnikowy, w 
czasie trwania impulsu 
 

80)

 

Luźna tuba i ścisła tuba to określenie: 
Odp. Konstrukcji kabla światłowodowego 
 

81)

 

Co zaliczamy do zjawisk kwantowych? 
Odp. Efekt fotowoltaiczny, fotoprzewodnictwo, fotoemisja 
 

82)

 

Rezonatory są związane ze zwrotnym ..... 
Odp. Sprzężeniem optycznym 
 

83)

 

Stan działający dłużej niż wzbudzony nazywany jest stanem .... 
Odp. Metastabilnym 
 

84)

 

Równanie zawirające E i H to: 
Odp. Równanie Maxwella 
 

85)

 

Wyamiry ferruli: 
Odp. 2,5mm i 1,25mm (widziałem jeszcze odpowiedzi o 2,3mm i 1,5mm) 
 

86)

 

Ile THz to 0,8um ? 
Odp. 375 THz 
 

87)

 

Jaki dodatkowy związek oprócz GaAS wykazuje mniejszy lub większy współczynnik 
załamania? 
Odp. B mniejszy, Ge większy (P modyfikuje właściwości mechaniczne szkła) 
 

88)

 

Polaryzacja Fotodiody w telekomunikacji występuje? 
Odp. W kierunku zaporowym 
 

89)

 

Ze względu na prowadzenie światłowodu, możemy podzielić je na: 
Odp. Stacyjne i trakcyjne 
 

90)

 

Log(Pwy/Pwe)=2. Ile wynosi ten log dla Pwe/Pwy?  
Odp. -2 
 

91)

 

Równania Maxwella to równania: 
Odp. Wyprowadzane z równań falowych dla przypadku propagacji fali 
elektromagnetycznej w ośrodkach dielektrycznych. 
 

92)

 

Rezonator optyczne zapewnia w laserze optyczne: 
Odp. Wzmocnienie 
 

93)

 

Numer do oznaczania sieci Ethernet? 
Odp. 802.3 
 

94)

 

W jakiej warstwie w modelu OSI realizowana jest transmisja danych, okablowanie, 
napięcia, kodowanie? 
Odp. Warstwa fizyczna 

 

95)

 

 Jakim przetwornikiem jest fotodetektor? 
Odp. Światło – prąd 
 

96)

 

Przykładem światłowodu podtrzymującym polaryzację jest: 
Odp. Światłowód typu Panda 

 
 
 
 
 
 
 

Wzory, które lepiej znać na egzaminie 

 
 
Czułość: 
 

 

 
Straty całkowite w elementach toru światłowodowego: 
 

 

 
Odbicie Bragga: 
 

 

 
Długość fali lub częstotliwość: 
 

 

 
Kierunek rozchodzenia się fali (wektor falowy): 
 

 

 
Ilość modów we włóknie światłowodowym: 
 

 

 

Efektywny współczynnik załamania: 
 

 

 
Tłumienność światłowodu: 
 

 

 
Efektywna grubość światłowodu: 
 

 

 
Prawo Sneliusa: 
 

 

 
Apertura numeryczna światłowodu: 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Wybrana teoria (Na podstawie pytań egzaminacyjnych) 

 

1.

 

Komórka Golay’a to połączenie elementów: 
- pneumatycznego 
- optycznego 
- dodatkowego źródła światła  
- detektora półprzewodnikowego 

 

2.

 

Straty odbiciowe – wywołane odbiciami na powierzchniach granicznych 
światłowodów i struktur. 

 

3.

 

Straty absorpcyjne – pochłanianie w obszarze warstwy lub struktury 
 

4.

 

Tłumienność odbiciowa dla złączki AC -80db ; dla złączki PC -50db. 
 

5.

 

Typy kabla światłowodowego ze względu na ilość włókien to: 

- Simplex 
- Duplex 
 

6.

 

Straty typowych złączek zawierają się w granicach od 0,25dB do 1,5dB. 
 

7.

 

 V-rowki – służą do zgrywania światłowodów. Na takiej konstrukcji często oparte są 
złączki laboratoryjne i złączki wielo-światłowodowe. 
 

8.

 

Wymiary soczewki GRIN wynoszą: 

- długość 3-30mm 
- szerokość 1-2mm 
 

9.

 

Pośród laserów najlepsze parametry uzyskują konstrukcje: 
-DBF 
-DFB  
 

10.

 

Laser jest źródłem światła: 
- monochromatycznego 
- skolimowanego 
- spójnego 
 

11.

 

Rodzaje pompowania laserów: 
- pompowanie optyczne 
- pompowanie elektryczne 
- pompowanie chemiczne 
- pompowanie elektronowe 
- wybuchowe pompowanie jądrowe 

 
 
 
 

12.

 

Lasery Gazowe: 

- atomowy He-Ne -  632,8nm 
- cząsteczkowy CO

2

  - 10,6um 

- ekscymerowe - ultrafiolet 
- Jonowe Ar

+

 -  488nm lub 514nm  

 

13.

 

Diody laserowe można wykonać w półprzewodnikach z prostą przerwą energetyczną: 
- GaAs 
- InGaAs 
- GaN 
- InGaAs 
- InGaAsP 
 

14.

 

Bezpieczeństwo pracy z laserami, klasy: 
- klasa I:  

< 0,4 [uW] 

- klasa II:  

< 1 [mW] dla λ = 600nm 

- klasa IIIa: 

1 – 5 [mW] dla λ = 600nm 

- klasa IIIb: 

5 – 500 [mW] 

- klasa IV: 

> 500 [mW] 

 

15.

 

Intensywność rozpraszania Rayleigha rośnie proporcjonalnie do 1/ λ

4

 

 

16.

 

Metody wytwarzania światłowodów włóknistych: 
- metoda podwójnego tygla 
- metoda wewnętrznego osadzania szkła (MCVD, PCVD) 
- metoda zewnętrznego osadzania szkła (OVD, „soot”)  
- metoda pionowego osadzania szkła (VAD) 
 

17.

 

Osadzanie metodą MCVD – osadzanie cząsteczek przed płomieniem. 
 

18.

 

Dyspersja w telekomunikacji używana jest do opisu procesów, w których sygnał 
niesiony przez falę elektromagnetyczną rozchodzącą siew ośrodku ulega degradacji.  

 

19.

 

Okna telekomunikacyjne: 
- I okno: 850nm 
- II okno: 1300nm 
- III okno: 1550nm 
 

20.

 

Sieci światłowodowe: 
- sieci telekomunikacyjne (SDH, SONET)  
- sieci komputerowe LAN, MAN, WAN (Ethernet, FDDI) 
- sieci „telewizji kablowej” (dystrybucyjne, analogowe lub cyfrowe) 
- sieci SAN (Fibre Channel) 
- magistrale optyczne (MOST) 
- światłowodowe systemy oświetlenia 
- lokalne i rozległe sieci całkowicie optyczne 
- łączność optyczna w swobodnej przestrzeni (np. IRDA 

21.

 

Model odniesienia OSI: 
 

 

 

22.

 

Pełna izolacja galwaniczna ważna jest przy łączach między budynkowych, przez co 
zwiększony zostaje zasięg aż 10-krotnie. 
 

23.

 

Ogólne zalecenie do złącza światłowodowego: 
- pasmo łącza ≥ 150MHz 
- tłumienie łącza ≤ 9dB 
 

24.

 

Ethernet 10Mb/s – λ = 850nm ; Ethernet 100Mb/s – λ = 1350nm 
 

25.

 

WDM – system wielofalowy  
 

26.

 

MOST – system opracowany z myślą o zastosowaniach motoryzacyjnych