[pt] Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento experimental de um método de monitoramento que permite localizar as posições das falhas tanto no enlace da fibra óptica como no cabo de cobre, no contexto de transmissão de sinais de rádio analógicos em redes móveis MFH (Mobile Fronthaul) de fibra óptica estendidas por cabos de cobre. O conceito MFH baseia-se na transmissão de sinais de rádio analógicos usando frequências intermediárias para a fibra e para o cabo de cobre e uma unidade de conversão opto/elétrica simples, a fim de utilizar as instalações de cabos de cobre já existentes. O método propõe alocar o sinal de monitoramento varrendo a frequência numa banda determinada a um canal de subportadora óptica. O sinal de monitoramento é utilizado para determinar tanto as características da fibra através do sinal retroespalhado, como também, as características do enlace de cabo de cobre através da técnica de refletômetria no domínio da frequência (FDR: Frequency Domain Reflectrometry). Os resultados mostraram que a técnica de monitoramento híbrido proposta é adequada para as Redes de Rádio Acesso (RAN: Radio Access Networks) que utilizam uma arquitetura de multiplexação em comprimento de onda e subportadora WDM/SCM-PON foi usada. O monitoramento da fibra em serviço apresentou uma resolução espacial de 10 m e uma faixa dinâmica de aproximadamente 9 dB e o monitoramento do cabo apresentou um erro inferior a 1 metro na localização de falhas de ruptura do cabo. / [en] This work shows the experimental development of a monitoring method that allows locate positions of failures in both optical fiber and copper cable links in the context of analogue radio signal transmission over fiber-extended copper mobile fronthaul networks (MFH). The MFH concept is based on transmission of radio signals using unique intermediate frequencies for the fiber and copper cable and a simple optical/electrical conversion unit in order to use existing copper cable installations. The method proposes to allocate the monitoring signal sweeping the frequency in a chosen band to a subcarrier channel. The monitoring signal is used to determine both, the fiber characteristics through the backscattering signal and also the copper cable link characteristics by the Frequency Domain Reflectometry (FDR) technique. The results show that the hybrid monitoring technique is suitable for copper cable-extended radio access network, for which the WDM / SCM-PON technology has been used. In-service fiber monitoring is achievable with a spatial resolution of 10 m and a dynamic range of approximately 9dB. Open circuit faults in the copper line were localized with better than 1-m accuracy.

[pt] Neste trabalho são apresentados dois reflectômetros ópticos por contagem de fótons no domínio do tempo para o monitoramento de fibras ópticas. O primeiro foi projetado para obter faixas dinâmicas altas. Demonstrou-se a sua capacidade de sintonização no monitoramento de redes passivas WDM-PON durante o tráfego de dados. 32 dB de faixa dinâmica com 6 m de resolução foram atingidos. O segundo reflectômetro foi projetado para atingir resoluções ultra altas. As aplicações neste caso, além do monitoramento de uma rede TDM-PON de curto alcance, foram na caracterização de redes de Bragg dispersivas e na descrição e modelagem de um fenômeno não reportado antes na literatura, chamado nesta tese de reflexão por curvatura. Foi demonstrada uma resolução menor que 3 cm com faixa dinâmica maior que 14.0 dB. / [en] This thesis presents the development of two photon counting optical time domain reflectometers for fiber optic links monitoring. The first one was focused on high dynamic range. It is demonstrated its tunable capability for a WDM-PON in-service monitoring. 32 dB on dynamic range and a two-point resolution of 6 m is achieved. The second reflectometer was design to accomplish an ultra high resolution. The monitoring of a short TDM-PON is performed. Moreover, due to its high resolution, a chirped fiber Bragg grating is characterized and a non previous reported phenomena, the bend reflection, is shaped and described. It is demonstrated 3 cm two-point resolution and more than 14 dB on dynamic range.

[pt] As redes ópticas passivas de nova geração 2 (NG-PON2) estão estudando e considerando o WDM-PON (Wavelength-Division-Multiplexed Passive Optical Networks) como a nova arquitetura para as redes de acesso, é provável que esta arquitetura seja adotada num futuro como o padrão. No entanto, algumas instalações já foram realizadas em todo o mundo, a maior parte delas na Coréia do Sul. Com o objetivo de reduzir os custos de operação (OPEX) e garantir a qualidade do serviço (QoS) um sistema de supervisão e localização de falhas é necessário. Neste trabalho é proposto e demonstrado um OTDR sintonizável (Optical Time-Domain Reflectometer) para realizar o monitoramento de redes WDMPON em serviço. O método apresentado é provado para diferentes fontes laser sintonizáveis CW (Continuous Wave) e utiliza um amplificador óptico semicondutor (SOA) como comutador para o sinal de prova. O sistema de monitoramento é provado experimentalmente numa rede WDM-PON simulada no laboratório a qual utiliza um AWG (Arrayed Waveguide Grating) como distribuidor. Os resultados foram melhorados utilizando diferentes métodos para mitigar os efeitos de interferência. / [en] The Next Generation Passive Optical Network 2 (NG-PON2) is considering and studying wavelength-division-multiplexed passive optical networks (WDM-PONs) as the new architecture for access networks, this architecture is likely to be adopted in near future as standard. However some deployments have been achieved worldwide, most of them in South Korea. In order to lower the operational expenditure (OPEX) and guarantee quality-of-service (QoS) an in-service monitoring and fault localization system is required. We propose and demonstrate a tunable optical time-domain reflectometer (T-OTDR) for in-service monitoring of (WDM-PONs). The proposed method is proved for different continuous wave tunable laser sources (CW TLS), and uses semiconductor optical amplifier (SOA) as a switch for the probe signal. This monitoring system is experimentally proved in a simulated WDMPON employing a cyclic AWG (Arrayed Waveguide Grating) as wavelength distributor. We improve the results using different methods to mitigate the interference effects.