Η εποχή μας χαρακτηρίζεται από πολλούς ως η ‘’Εποχή της Πληροφορίας’’ και της διακίνησης της. Η καλύτερη λύση σήμερα στα ενσύρματα μέσα μετάδοσης εμφανίζεται να είναι η οπτική ίνα η οποία εξαναγκάζει την τεχνολογία των τηλεπικοινωνιών να μεταπηδήσει από τον κόσμο των ηλεκτρονίων στον κόσμο των φωτονίων. Κατά την μετάδοση της πληροφορίας υπάρχουν όμως φαινόμενα εξασθένησης και παραμόρφωσης του σήματος. Την λύση σε αυτά τα προβλήματα καλείται να δώσει η χρήση σολιτονίων. Στην παρούσα ερευνητική εργασία δημιουργήσαμε έναν αλγόριθμο στην Fortran για να μελετήσουμε την επίδραση διάφορων τύπων διαταραχών στην διάδοση οπτικών σολιτονίων. Συγκεκριμένα πήραμε ένα θεμελιώδες σολιτόνιο αλλά και ανώτερης τάξης και μελετήσαμε την σκέδαση Raman, την αυτό-διαμόρφωση απότομων άκρων (self-steepening) και την διασπορά τρίτης τάξης ξεχωριστά ή και με συνδυασμό αυτών. Επιπλέον χρησιμοποιήσαμε ένα θεμελιώδες σολιτόνιο και για διάφορες τιμές της μιας παραμέτρου το συγκρίναμε με θεωρία. Συμπεράναμε πως η θεωρία διαταραχών προβλέπει σωστά αποτελέσματα με την εξομοίωση για μικρές τιμές των παραμέτρων. / Our era is considered to be the ‘’Era of Information’’ and of its distribution. The optimum solution for the wired communication is considered nowadays to be the fiber optic which forces the telecommunication technology to go over from electrons to photons. During the transmission of information, phenomena as the attenuation and the deformation of the signal, take place. A description of these phenomena is given through the use of Solitons. During this master thesis we built up an algorithm in program language Fortran in order to study the effect of various types of perturbations in optical Solitons. We considered a fundamental and higher-order Solitons and we studied separately the Raman scattering, self-steepening and higher-order dispersion and all together. Also we considered a fundamental Soliton and for various values of one of the three parameters we compared it with the theory expectations. We found out that for small values of the three parameters the perturbation theory provides results which are in alignment with the experiment.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή παρουσιάζεται η δυνατότητα ανάπτυξης νέων αισθητήρων με χρήση μιας καινοτόμας οπτικής ίνας, γνωστή ως Ίνα Φωτονικών Κρυστάλλων (ΙΦΚ) - (Photonic crystal fiber) σε συνδυασμό με νέα και λειτουργικά υλικά. Η ΙΦΚ αποτελείται από μια περιοδική συνήθως εξαγωνική δομή οπών που δρα ως τον μανδύα της ίνας και τις περισσότερες φορές κατασκευάζεται από γυαλί (SiO2) ή πολυμερές (PMMA, TOPAS, κτλ). Η αλλαγή στην διάμετρο των οπών και της απόστασης μεταξύ τους δίνει πολύ μεγάλη ευελιξία για διαχείριση των οπτικών ιδιοτήτων της. Εδώ παρουσιάζεται πώς η διήθηση νέων υλικών στις οπές της ΙΦΚ είναι μια αποδοτική μέθοδος για ενεργοποίηση της ΙΦΚ σε εξωτερικές παρεμβολές χωρίς να απαιτείται η κατασκευή μιας νέας ίνας από την αρχή. / This PhD thesis presents the possibility of development of new sensors using a novel optical fiber, called as photonic crystal fiber (PCF) in combination with new functional materials. PCF is consisted by a periodical, usually hexagonal structure of holes which acts as the cladding of the fiber and most of the times this fiber is made of glass (SiO2) or polymer (PMMA, TOPAS, etc.). The hole diameter and the pitch size of these fibers provides great flexibility for manipulation of their optical properties. Here, it is presented how the infiltration of new materials inside the holes of PCF constitutes an efficient method to sensitize the fiber to external perturbations without the need of a new fiber.

Αντικείμενο αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση των εξελίξεων και των μελλοντικών προοπτικών με βάση ερευνητικά δεδομένα στη χρήση των δικτύων υψηλής τάσης για τηλεπικοινωνιακούς σκοπούς. / Purpose of this paper is the analysis of the development and the future perspectives based on research information and papers on the use of high voltage network for telecommunication reasons.

Αυτή η εργασία ασχολείται με το σχεδιασμό των μητροπολιτικών ευρυζωνικών δικτύων οπτικών ινών και ειδικότερα αυτών που δημιουργούνται στην Ελλάδα. Γίνεται η ανάλυση των τεχνολογιών και τεχνικών υλοποίησης τους. Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (GIS) που αποτελούν ένα ισχυρό εργαλείο στη σχεδίαση, μελέτη και επέκταση των δικτύων. Επιλύεται το πρόβλημα υπολογισμού αποστάσεων από σημείο σε σημεί ο μιας οπτικής ίνας στο GIS που θα διευκολύνει τη μελέτη και το σχεδιασμό του δικτύου. Με τη χρήση του GIS συστήματος arcgis γίνεται η ψηφιακή χαρτογράφηση του μητροπολιτικού δικτύου οπτικών ινών της Πάτρας όπως αυτό πρόκειται να υλοποιηθεί στα επόμενα χρονιά. Παρουσιάζεται μια μελέτη που θα κάνει αυτόματη τη διαδικασία σχεδίασης των υποδομών του δικτύου και τη συνεχή επέκταση του με το μικρότερο δυνατό κόστος με τη βοήθεια των γεωγραφικών συστημάτων πληροφορίας. Στη συνέχεια υλοποιείται ξανά η ψηφιακή χαρτογράφηση του μητροπολιτικού δικτύου οπτικών ινών της Πάτρας αυτή τη φορά με το μοντέλο αυτόματης σχεδίασης δικτύου που παρουσιάστηκε και γίνεται η σύγκριση του με το πραγματικό δίκτυο που υλοποιείται στην Πάτρα. / -

Η έντονη τάση για συνεχή επικοινωνία και μετάδοση πληροφορίας, οδηγεί στην ανάγκη για αύξηση των τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών. Γι’ αυτό η προσπάθεια εύρεσης λύσης και νέων δρόμων για την εξυπηρέτηση των τηλεπικοινωνιακών αναγκών αποτελεί βασικό στόχο και σκοπό. Η οπτική ίνα είναι ο πιο αξιόπιστος τρόπος για την μετάδοση δεδομένων. Τα πλεονεκτήματα της οπτικής ίνας, καθώς και το γεγονός ότι υπερτερεί του χάλκινου αγωγού, οδηγεί στην εξ’ ολοκλήρου αντικατάσταση του δεύτερου από την ίνα. Οι οπτικές ίνες καλύπτουν τις ανάγκες για αύξηση των ταχυτήτων μετάδοσης και παρουσιάζουν μεγάλο εύρος ζώνης. Το 1854 διατυπώθηκε η αρχή της ολικής ανάκλασης από τον John Taydall, , με βάση την οποία λειτουργεί η οπτική ίνα και το 1950, πήρε την πρώτη της μορφή με την ανάπτυξη της γυάλινης ίνας με ένα είδος επιχρίσματος (glass – coated fiber). Τότε χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά ο όρος «fiber optics» (οπτική ίνα). Έπειτα, το 1990 εξαπλώθηκε η χρήση της σε τηλεπικοινωνιακά δίκτυα. Τα πλεονεκτήματα των οπτικών ινών και δικτύων πυροδότησαν ισχυρά κίνητρα, ώστε οι Εταιρείες Ηλεκτρικής Ενέργειας να επιθυμούν να εισέλθουν στην τηλεπικοινωνιακή αγορά και να διεκδικήσουν μερίδιο από αυτήν. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η αναφορά στις εξελίξεις της τεχνολογίας των οπτικών ινών που μπορούν να προσφέρουν λύση με την εφαρμογή τους σε γραμμές υψηλής τάσης συνδυάζοντας απαιτήσεις ασφάλειας, κόστους και ποιότητας που είναι απαραίτητες για τις τηλεπικοινωνιακές ή ενεργειακές υπηρεσίες. Η διπλωματική εργασία απευθύνεται σε άτομα τα όποια αναζητούν μια συνολική εικόνα των τεχνικών λύσεων στην τεχνολογία των οπτικών, οι οποίες ενσωματώνονται σε γραμμές υψηλής τάσης. Στόχος της είναι να εξοικειώσει τον αναγνώστη με τις έννοιες της οπτικής ίνας, να του δώσει το απαραίτητο υπόβαθρο για την κατανόησή τους και μέσα από την ανάλυση των τεχνικών λύσεων, που περιγράφονται στην εργασία αυτή, να του παρουσιάσει τα χαρακτηριστικά των οπτικών καλωδίων καθώς και τους νέους ορίζοντες που ανοίγονται από την εφαρμογή των οπτικών καλωδίων σε γραμμές ισχύος. Στο δεύτερο κεφάλαιο δίνονται οι ορισμοί και βασικές έννοιες των οπτικών ινών. Παρουσιάζονται οι τύποι των οπτικών ινών διακρίνοντάς τις σε μονότροπες, πολύτροπες ίνες βηματικού δέκτη, πολύτροπες ίνες βαθμιαίου δέκτη, ανάλογα με την κατανομή του δείκτη διάθλασης. Αναφέρονται τα χαρακτηριστικά και οι επιδόσεις κάθε τύπου οπτικών ινών. Επίσης γίνεται μια εκτενής αναφορά στην κατασκευή και στα υλικά των ινών. Οι διαδικασίες κατασκευής είναι η διεργασία OVPO- Πλευρική εναπόθεση, διεργασία OVPO- Αξονική εναπόθεση (VAD), διεργασία MCVD ή IVPO, διεργασία PCVD και η διεργασία απευθείας τήξης. Περιγράφεται η αρχή λειτουργίας της οπτικής ίνας και αναφέρονται τα μηχανικά χαρακτηριστικά της, εφόσον τα οπτικά καλώδια υποβάλλονται σε μικροκάμψεις, τάσεις εφελκυσμού και παραμορφώσεις. Τέλος αναφέρονται αναλυτικώς, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των οπτικών ινών. Το τρίτο κεφάλαιο αποτελεί την πρώτη ενότητα όσον αφορά στην ανάλυση του οπτικού καλωδίου. Παρουσιάζονται τα μέρη από τα οποία αποτελείται, τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται τα μέρη αυτά καθώς και οι ιδιότητες των υλικών, όπως μηχανικές και θερμικές ιδιότητες καθώς και επιδράσεις με αλλά υλικά. Επίσης παρουσιάζονται οπτικά και μηχανικά χαρακτηριστικά που έχουν άμεση σχέση με τα υλικά των καλωδίων. Τέλος, δίνονται και διάφορες τεχνικές λύσεις αναφορικά με τα μέρη του καλωδίου και τα χαρακτηριστικά του. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναφέρονται αναλυτικά οι τεχνολογίες οπτικών ινών σε γραμμές υψηλής τάσης. Κατηγοριοποιούνται σε οπτικά καλώδια για εναέριες γραμμές υψηλής τάσης, οπτικές ίνες συγχωνευμένες σε υποβρύχια καλώδια και υπόγεια καλώδια. Αναλύονται ξεχωριστά τα οπτικά καλώδια για εναέριες γραμμές, δηλαδή ο οπτικός αγωγός γείωσης (OPGW), τα προσαρτημένα καλώδια (OPAC) και τα αυτοφερόμενα καλώδια (ADSS). Περιγράφεται κάθε οπτικό καλώδιο ξεχωριστά και αναφέρονται οι διάφοροι τύποι κατασκευών κάθε καλωδίου, τα ηλεκτρικά και μηχανικά τους χαρακτηριστικά καθώς , η εγκατάστασή τους και οι απαραίτητες ενέργειες για την προστασία τους. Δίνεται ο παρελκόμενος εξοπλισμός των εναέριων οπτικών καλωδίων, και τα είδη των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται. Στις δυο τελευταίες ενότητες του κεφαλαίου αναφέρονται έρευνες της CIGRE και γίνεται μια προσπάθεια τεχνικής και οικονομικής σύγκρισης των οπτικών καλωδίων. Στο κεφάλαιο πέντε διακρίνονται 28 παράμετροι, σε παραμέτρους εγκατάστασης και περιβαλλοντικές παραμέτρους, ώστε να είναι επιτυχής η εγκατάσταση οπτικών καλωδίων. Για κάθε παράμετρο δίνονται τυπικές τιμές που αναφέρονται σε κάθε πιθανή εφαρμογή των οπτικών καλωδίων καθώς και πρακτικά παραδείγματα για κάθε περίπτωση. Επίσης με βάση αυτές τις παραμέτρους περιγράφονται τροποποιήσεις που γίνονται για την προστασία τους. Στο κεφάλαιο έξι γίνεται αναφορά στην σημερινή κατάσταση στην Ελλάδα όσον αφορά στην εφαρμογή των οπτικών καλωδίων στις γραμμές ισχύος καθώς και οι μελλοντικές κατευθύνσεις. Δίνονται τα πλεονεκτήματα της ΔΕΗ μέσω των οποίων υπερτερεί έναντι των άλλων εταιρειών, για την είσοδό της στην τηλεπικοινωνιακή αγορά. Αναλύεται η θέση της ΔΕΗ στην αγορά αυτή και η ανάπτυξη του δικτύου της Τellas. Τέλος, η διπλωματική εργασία ολοκληρώνεται με το Παράρτημα Α, στο οποίο αναφέρονται μερικοί τύποι υπόγειων και εναέριων οπτικών καλωδίων από σελίδες εταιρειών που διαθέτουν αυτά τα προϊόντα στην αγορά. / The continuous tendency for communication and transmission of information leads to the increase of services in telecommunications. Therefore, the effort of finding an effective solution for these services is more than necessary. The technology of fiber optics is the most reliable way of transmitting data. The fact that, optical fibers have many advantages and are better than the conductor by coper, has led to the replacement of wires by coper with optical fibers. Nowadays, fiber optics fulfill the demand of increase of transmission rate and bandwith. In 1854, John Taydall was the first to formulate the law of total reflection and in 1950 was developed a glass – coated fiber and for the first time the term “fiber optics” was used. Inevitably later, the spread of fiber optics in networks was a fact. Fiber optics are so effective that, many electrical companies want to enter in the market of telecommunications. The purpose of this work initially, is to describe and define fiber optics. Then the technologies of fiber optics, that serve telecommunications are to be mentioned and especially the technology of applying optical fibers in AC lines. Furthermore, we will mention the situation of these technologies in Greece and we will discuss its future. The definitions and different types of fiber optics are given in the second chapter. The fiber optics are divided into singlemode, multimode stepindex and multimode gradedindex fibers. Furthermore, the characteristics of the manufacturing of an optical cable are presented. In this chapter, are mentioned the OVPO process, the VAD process, the MCVD or IVPO process, the OCVD process and the process of instant fusion. Later, the description of how an optical fiber works is given and its mechanical features are mentioned. Finally, the advantages and disadvantages of fiber optics are presented. The analysis of optical cable comes first in chapter three. The layers of an optical fiber are presented and also the materials and their mechanical, thermic and chemical attributes. Finally, some technical solutions are given related to the layers and features of the cable. The technologies of applying optical fibers in AC lines are being described in the fourth chapter. The optical cables for overhead lines are divided and analyzed separately. That is to say, Optical Ground Wire (OPGW), Optical Attached Cable (OPAC), and All – Dielectric Self – Supporting optical cable (ADSS). Also, undersea and underground cables are mentioned. In this part, the mechanical and electrical features of each cable are described and also their installation and protection. Moreover, the equipment of the overhead optical cable and its elements. Finally, the optical cables are compared, in order to facilitate the choice between them. In chapter five, an effort is being showed to present a schedule for the successful installation of optical cables. This plan includes the division of parameters in installation and environmental parameters. This chapter also includes examples and practical applications for each parameter. In the end modifications of an optical cable are presented in order to secure its protection. The state in Greece, nowadays is being described in sixth chapter. The last chapter presents the application of optical cables in AC lines in this country and the role that plays the national electricity company in the market of telecommunications. Also the future prospects are being analyzed. In the last part of this work many different types of optical cables are presented, that exist in the market of telecommunications.

Το θέμα το οποίο πραγματεύεται η παρούσα διπλωματική είναι οι αισθητήρες οπτικών ινών με φράγματα Bragg προσδιορίζοντας τον δείκτη διάθλασης του περιβάλλοντος υγρού κατά τη βύθιση του οπτικού αισθητήρα μέσα σε αυτό. Στο πρώτο κεφάλαιο θα γίνει αρχικά μια ανάλυση των οπτικών ινών αφού θα αναφερθούν ο τρόπος λειτουργίας τους, οι τύποι οπτικών ινών που υπάρχουν, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα που παρουσιάζουν αλλά και ο λόγος που οδηγήθηκε η τεχνολογία στην κατασκευή τους. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφονται τα γενικά χαρακτηριστικά, δηλαδή ο τρόπος κατασκευής καθώς επίσης και ο τρόπος λειτουργίας των φραγμάτων Bragg. Αναφέρονται τα διάφορα είδη φραγμάτων Bragg που υπάρχουν και οι μηχανισμοί φωτοευαισθησίας τους. Στο τρίτο κεφάλαιο δίνεται έμφαση στη χρήση των φραγμάτων Bragg σαν αισθητήρες ταυτοποίησης της φύσης των υγρών στα οποία εισάγονται οι αισθητήρες αλλά και σαν αισθητήρες μέτρησης στάθμης υγρών. Τα φράγματα Bragg χρησιμοποιούνται ευρέως και σαν αισθητήρες πίεσης, θερμοκρασίας, ροής, μετατόπισης στάθμης υγρών, χημικής ταυτοποίησης, PH, ηλεκτρικών πεδίων, μαγνητικών πεδίων καθώς και άλλων φυσικών μεγεθών. Ακόμα γίνεται μια περιγραφή της διαδικασίας χημικής απογύμνωσης (etching), καθώς επίσης και τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τρόπους λειτουργίας της πηγής φωτός που χρησιμοποιήθηκε, η οποία είναι ένας ενισχυτής Erbium Doped Fiber Amplifier –EDFA. Το τέταρτο κεφάλαιο πραγματεύεται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων που έγιναν με τη χρήση του προγράμματος COMSOL Multiphysics 4.2. Οι προσομοιώσεις έγιναν για διαφορετικές τιμές δεικτών διάθλασης μιας ποικιλίας υγρών. Στο πέμπτο κεφάλαιο αναλύεται το πειραματικό μέρος της ειδικής ερευνητικής εργασίας. Παρουσιάζονται η πειραματική διάταξη και τα πειραματικά δεδομένα που ελήφθησαν στο εργαστήριο Laser, καθώς επίσης και τα σχετικά σχόλια σύγκρισης με τα αποτελέσματα των αντίστοιχων προσομοιώσεων που έγιναν. / -

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και παρουσίαση μοντέλων οπτικών δικτύων. Έχοντας μελετήσει αρχικά τις ανάγκες που επιβάλλει η ζήτηση όλο και περισσότερου bandwidth, μέσα από παραδείγματα της καθημερινότητας των χρηστών καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η τεχνολογία που μπορεί να ανταποκριθεί σε αυτές τις ανάγκες είναι αυτή των fttx. Στην συνέχεια αναφέρονται βασικές αρχές λειτουργίας και χειρισμού των οπτικών ινών. Μετέπειτα αναλύονται εκτενέστερα περιπτώσεις με διαφορετικές τοπολογίες, πρωτόκολλα και αρχιτεκτονικές των δικτύων των οπτικών ινών, σχολιάζοντας παράλληλα, την ευχρηστία και οικονομικότητα εφαρμογής σε κάθε περίπτωση. Παρακάτω παρουσιάζεται συνοπτικά το περιεχόμενο του κάθε κεφαλαίου: Στο 1ο Κεφάλαιο γίνεται μία εισαγωγή για το σκοπό της εργασίας μέσω μιας ιστορικής αναδρομής όσον αφορά την ανάπτυξη τεχνολογιών διαδικτύου και το πώς η λύση στην ανάγκη γρηγορότερων ταχυτήτων είναι τα οπτικά δίκτυα. Το 2ο Κεφάλαιο ασχολείται κυρίως με την ανάγκη για ευρυζωνικότητα. Αναφέρονται τα πλεονεκτήματα της, όπως επίσης και διάφορες τεχνολογίες της. Ακόμα παρουσιάζονται βέλτιστες στρατηγικές για την εξάπλωση της ευρυζωνικότητας και παραδείγματα χωρών που ακολούθησαν αυτές τις στρατηγικές. Το 3ο Κεφάλαιο έχει σκοπό την περιγραφή βασικών εννοιών για τις τεχνολογίες οπτικών ινών όπως για παράδειγμα, η δομή τους, ο τρόπος μετάδοσης σήματος, παράγοντες περιορισμού ζεύξεως ισολογισμός ισχύος και τεχνικές πολυπλεξίας. Στο 4ο Κεφάλαιο μελετάμε τις περιπτώσεις των διάφορων τεχνολογιών fttx, εμβαθύνοντας περισσότερο στην FTTH. Συγκεκριμένα αναλύονται εκτενώς η Home Run, AON και PON αρχιτεκτονικές και ο συνδυασμός κάποιες φόρες των 2. Ακόμα αναφέρεται μια σύντομη ανάλυση κόστους δικτύων FTTH. Το 5ο Κεφάλαιο παρουσιάζει επενδυτικές στρατηγικές εξάπλωσης των FTTH μέσα από παραδείγματα ευρωπαϊκών πόλεων. Έπειτα παραθέτονται στατιστικά διείσδυσης των δικτύων οπτικών ινών, στην Ευρώπη και ουσιαστικά επιβαιβεώνει την χρησιμότητα και αναγκαιότητά τους. Στο 6ο Κεφάλαιο γίνεται μια γενική αναφορά στα οικονομετρικά μοντέλα και στα μοντέλα διάχυσης. Στο 7ο Κεφάλαιο γίνεται εφαρμογή μοντέλου διάχυσης για τον υπολογισμό της ετήσιας αλλαγής αριθμού συνδρομητών στις Ηνωμένες Πολιτείες / The purpose of this project is the study and presentation of optical networks. Having studied initially the requirements imposed by the demand of more and more bandwidth, through examples of everyday life we come to a conclusion that the technology that can meet these needs is that of fttx. Then we refer to principles of operation and control of optical fibers. Subsequent we analyze further cases with different topologies, protocols and architectures. There is a presentation of investment strategies spread of FTTH through European cities examples and statistical penetration of fiber optic networks in Europe, which virtually confirms their usefulness and necessity. Finally a diffusion model is used for the calculation of annual change number of subscribers in the United States, having first made a general reference to econometric and diffusion models.

Στην συγκεκριμένη εργασία παρουσιάζεται ένα μοντέλο προσομοίωσης των Πολυμερών Οπτικών Ινών και συγκεκριμένα των GI-POF ικανό να υπολογίζει την κρουστική απόκριση και τη διασπορά των συγκεκριμένων ινών. Επίσης ακολουθούν προσομοιώσεις 2 απλών συστημάτων μετάδοσης μέσω POF με λέιζερ και φωτοδιόδους χιονοστοιβάδας και ένα πλήρες προσομοιωμένο σύστημα μετάδοσης 2 καναλιών με πολυπλεξία μήκους κύματος μέσω των POF. Σχολιάζονται τα αποτελέσματα και η δυνατότητα χρήσης των ινών στη δομή του δίκτυου Μετάδοσης Κινητής Τηλεφωνίας. Επίσης αναλύονται όλα τα πιθανά πρωτόκολλα για τοπικά οπτικά δίκτυα και όλες οι πληροφορίες για τις POF, τους κατάλληλους πομπούς και δέκτες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μελλοντικές εφαρμογές. / In the specific project it is presented a simulation model of Polymer Optical Fibers and especially of GI-POF capable of calculating the impulse response and the dispersion of the specific fibers. Also next, simulations were realised of 2 simple transmission systems via POF with laser and avalange photodiodes, and a complete simulated transmission system with 2 channels with Wavelegth Division Multiplexing via POF. Results are being discussed as also the possibility of POF use in structure of Transmission Network of Cellular Telephony. In addition, all available protocols for local optical networks are described and all necessary information about POF, suitable transmitters and receivers that can be used in future applications.

Η χρήση των οπτικών ινών στην κατασκευή μητροπολιτικών δικτύων είναι βασικός παράγοντας για την ποιότητα των υπηρεσιών που προσφέρονται στους τελικούς χρήστες, αφού οι οπτικές ίνες είναι η μόνη μακροπρόθεσμη λύση που μπορεί να παρέχει το απαιτούμενο εύρος ζώνης για πολυμεσικές και αλληλεπιδραστικές εφαρμογές σε παγκόσμιο και διεθνές επίπεδο. Η διπλωματική εργασία αυτή απευθύνεται σε άτομα που κατέχουν βασικές γνώσεις πάνω στην τεχνολογία επικοινωνιών και θέλουν να πληροφορηθούν περαιτέρω πάνω σε ζητήματα οπτικής ενίσχυσης σήματος και χρήσης νέων τεχνολογικών μέσων για τον χαρακτηρισμό και την πιστοποίηση long-haul ζεύξεων SMF οπτικών ινών. Στην διπλωματική αυτή αναλύονται θέματα όπως τα είδη εξασθένησης που συναντούμε στις μονότροπες οπτικές ίνες, η χρησιμότητα και η λειτουργικότητα της συσκευής OTDR (Optical time-domain reflectometer) στον χαρακτηρισμό δικτύων οπτικών ινών μεγάλου μήκους, όπως και η δυνατότητα οπτικής ενίσχυσης Raman, μιας μεθόδου με πολλά συγκριτικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις παρούσες τεχνολογίες ενίσχυσης οπτικού σήματος με ενισχυτές ίνας ερβίου. / -

H ευρυζωνικότητα δεν είναι μια στενή έννοια αλλά ένα δυναμικό πλαίσιο που αγγίζει ένα ευρύ φάσμα τεχνολογιών, υπηρεσιών και πολιτικοοικονομικών θεμάτων. Συνοπτικά θα λέγαμε ότι η ευρυζωνικότητα χαρακτηρίζει ένα περιβάλλον το οποίο συνίσταται: • Μια δικτυακή υποδομή που έχει τη δυνατότητα να αναβαθμίζεται συνεχώς με μικρό κόστος για να υποστηρίζει τις εκάστοτε ανάγκες των εφαρμογών σε εύρος ζώνης και διαθεσιμότητα • Γρήγορες, συνεχείς και με χαμηλό κόστος συνδέσεις χρηστών στην υποδομή αυτή για τις οποίες δεν τίθενται εγγενείς περιορισμοί που αφορούν τον τύπο τερματικού εξοπλισμού και συστημάτων μετάδοσης • Την ελευθερία επιλογής από το χρήστη της τεχνολογίας και του είδους της σύνδεσης, των υπηρεσιών και εφαρμογών και την δυνατότητα συμμετοχής στην παραγωγή περιεχομένου • Το κατάλληλο θεσμικό και νομικό πλαίσιο για την ενίσχυση της καινοτομίας και του ανταγωνισμού. Όσο αναφορά τις υποδομές και τις τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται ευρέως στην σύγχρονη εποχή αυτές διαφοροποιούνται σε ενσύρματες και ασύρματες, και από εκεί και πέρα ποικίλουν. Χαρακτηριστικά αναφέρουμε την χρήση των καναλιών της καλωδιακής τηλεόρασης, των καλωδίων του ρεύματος, της οπτικής ίνας καθώς και την χρήση του wi-fi, του WiMAX και των δικτύων κινητής τηλεφωνίας. Θα κάνουμε μια πιο εκτενής ανάλυση της τεχνολογίας της οπτικής ίνας, οποία αποτελεί την βασικότερη υποδομή ενσύρματης δικτύωσης πλέον, περιγράφοντας τα χαρακτηριστικά της καθώς και τους διάφορους τρόπους δικτύωσης που συναντάμε σήμερα, κάνοντας ιδιαίτερη αναφορά στις τεχνολογίες FTTx. Η ανταγωνιστικότητα ενός κράτους στο νέο αυτό περιβάλλον υψηλής τεχνολογίας και ψηφιακής σύγκλισης, συσχετίζεται έντονα με την ύπαρξη προηγμένων δικτυακών υποδομών υψηλής ποιότητας, χωρητικότητας και απόδοσης, ορθολογικά ανεπτυγμένων και κοστολογημένων, οι οποίες προσφέρουν εύκολη, ασφαλή και αδιάλειπτη πρόσβαση στο διεθνές «ηλεκτρονικό πλέγμα» της γνώσης και του εμπορίου, με προσιτά τιμολόγια χωρίς τεχνητούς αποκλεισμούς. Παρά όμως την σχετικά γρήγορη διάχυση της ευρυζωνικότητας, προς το παρόν όλα τα κράτη είναι στα αρχικά βήματα στην εξάπλωση της. Ο ανταγωνισμός στην αγορά έχει παίξει μεγάλο ρόλο στην ανάπτυξη της ευρυζωνικότητας, δεν φαίνεται όμως να είναι αρκετός για την διασφάλιση της γρήγορης εφαρμογής της. Για το λόγο αυτό παγκοσμίως οι κυβερνήσεις διερευνούν και εφαρμόζουν τρόπους για την προώθηση των ευρυζωνικών υποδομών και των υπηρεσιών, την δημιουργία περιεχομένου και την διασφάλιση της δυνατότητας συμμετοχής στο περιβάλλον αυτό όλων των περιοχών και πολιτών. Καθώς όμως η ευρυζωνικότητα είναι ένα πολυσύνθετο θέμα, δεν φαίνεται να έχουν βρεθεί ευρέως αποδεκτές και ακολουθούμενες βέλτιστες πρακτικές. Αντίθετα κάθε κράτος ακολουθεί τις δικές του πρωτοβουλίες με βάση το θεσμικό του πλαίσιο, την πολιτική και την κουλτούρα του, τις οικονομικές και κοινωνικές συνθήκες που επικρατούν. Στα πλαίσια αυτής της εργασίας θα αναλύσουμε τους στόχους, τα σχέδια, τις πολιτικές και τις στρατηγικές των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής για όλα αυτά που μόλις αναφέρθηκαν. Θα φανούν οι τρόποι με τους ποίους οι Η.Π.Α. σκοπεύουν να αναπτύξουν και να κάνουν προσβάσιμες τις ευρυζωνικές υπηρεσίες στους Αμερικανούς πολίτες, καθώς και τα οφέλη που οι ίδιοι αναμένουν να έχουν από τις υπηρεσίες αυτές σε πολλούς τομείς της καθημερινότητας όπως η εκπαίδευση, η υγεία, η ασφάλεια, η εργασία, η συμμετοχή στα κοινά. / Broadband is not a limited sense, but a dynamic framework that touches a broad range of technologies, services and political and economical issues. Synoptically the broadband features an environment that consists of the following: • A Web-based infrastructure which can be upgraded continuously with low cost due to support the needs of applications to bandwidth and the availability. • Fast, continuous and low cost of user connections to this infrastructure for which there are inherent limitations to the type of terminal equipment and transmission systems. • The user has the option of the technology and type of connection, services and applications and the ability to participate in content production. • The appropriate institutional and legal frame for fostering innovation and competition. The infrastructure and technologies which widely used in modern times are various, and they are divided into wired and wireless. In this point it should be mentioned the use of channels of cable television, cable current, the optical fiber and the use of Wi-Fi, the WiMAX and cellular networks. An extensive analysis of the optical fiber technology, which is the most basic infrastructure, where is now known as wired networking, with description of its characteristics and the various ways of networking in the modern world , with particular reference to technologies FTTx will be followed. The competitiveness of a country in this new environment of high technology and digital convergence correlates strongly with the presence of advanced network infrastructure quality, capacity and performance, rationally developed and costed, which offer easy, secure and uninterrupted access to the international "electronic network" of knowledge and commerce, with affordable rates without artificial exclusions. Despite the relatively rapid diffusion of broadband, currently all States are in the early steps in the spread. The market competition has strongly affected the development of broadband, but it is not sufficient to ensure the rapid implementation. For this reason, governments worldwide are investigating and implementing ways to promote broadband infrastructure and services, content creation and ensuring the participation of all regions and citizens in this environment. Due to the broadband is a complex issue, it seems that practises, which will be widely accepted and followed, are not established yet. Contrary each state follows its own initiatives under the institutional frames, policy and culture, economic and social conditions. As part of this thesis, it will analyze the targets, plans, policies and strategies of the United States of America for all those which were just mentioned. Providing the means that U.S. intend to develop in order to make accessible broadband services to all American citizens, and the expected benefits applying in many areas of daily life, such as education, health, safety, labor and citizenship, from the use of these services.