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.

Η παρούσα εργασία εστιάζει στη μελέτη αισθητήρων με χρήση μικροδομημένων οπτικών ινών (ή οπτικών ίνών φωτονικών κρυστάλλων) με δύο πυρήνες, οι οποίοι αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Για την πληρότητα της μελέτης γίνεται αρχικά μια ανασκόπηση των βασικών χαρακτηριστικών των ινών φωτονικών κρυστάλλων όπως οι απώλειες, η διασπορά, και το φαινόμενο της περιοδικής μεταφοράς ενέργειας μεταξύ των πυρήνων σε μία διπύρηνη ίνα φωτονικών κρυστάλλων. Το τελευταίο αποτελεί βάση για τη λειτουργία της ίνας ως αισθητήρα. Στη συνέχεια, αναλύονται τα βασικά χαρακτηριστικά των αισθητήρων μικροδομημένων οπτικών ινών και μελετάται η ευαισθησία συναρτήσει του μήκος κύματος της διαδιδόμενης ακτινοβολίας και των γεωμετρικών χαρακτηριστικών της ίνας. Πιο συγκεκριμένα, μελετάται η ευαισθησία για τρία μοντέλα ινών, με μία, δύο και τρεις οπές μεταξύ των πυρήνων τους. Ως υλικό γεμίσματος των οπών θεωρήθηκε το νερό, διότι είναι ένας από τους πιο κοινούς διαλύτες, κατάλληλος και για βιολογικά δείγματα. Για κάθε ένα από τα παραπάνω μοντέλα εξετάζεται η συμπεριφορά του αισθητήρα συναρτήσει του μήκους κύματος της διαδιδόμενης ακτινοβολίας. Ακολούθως, μελετάται η συμπεριφορά των αισθητήρων όταν υποβληθούν σε μεταβολή κλίμακας (scaling), δηλαδή όταν μεταβληθούν ταυτόχρονα όλες οι γεωμετρικές παράμετροι του αισθητήρα, κρατώντας σταθερές τις αναλογίες. Ο λόγος για τον οποίο γίνεται αυτό είναι διότι αυξάνοντας την διατομή της ίνας αυξάνει παράλληλα η διάμετρος των οπών με αποτέλεσμα να διευκολύνεται το γέμισμά τους με το υπό μελέτη υλικό. Όμως, καθώς αυξάνεται η διατομή της ίνας αυξάνει παράλληλα και η απόσταση μεταξύ των πυρήνων, μειώνοντας έως εξαλείφοντας την αλληλεπίδρασή τους. Για το λόγο αυτό παρουσιάζεται μια βελτιωμένη μορφή του αισθητήρα με κεντρικές οπές στους δύο πυρήνες, με σκοπό το άπλωμα των ρυθμών και κατά συνέπεια την αύξηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ των πυρήνων. Κατ’ αυτόν τον τρόπο η μικροδομημένη ίνα μπορεί να λειτουργήσει ως αισθητήρας για σχετικά μεγάλες τιμές της μεγέθυνσης, κάτι που δεν είναι δυνατόν απουσία κεντρικών οπών. Τέλος, παρουσιάζονται αποτελέσματα και για ένα μοντέλο αισθητήρα συμβατικής οπτικής ίνας με δύο πυρήνες και κεντρικές οπές, το οποίο στηρίζεται στην ίδια αρχή λειτουργίας και παρουσιάζει παρόμοια συμπεριφορά με τις διπύρηνες μικροδομημένες ίνες. / This MSc thesis focuses on the study of sensors using microstructured optical fibers (or photonic crystal optical fibers) with two cores, which interact with each other. For the completeness of the study, first is attempted an overview of the basic characteristics of the photonic crystal fiber such as losses, dispersion and the effect of periodic transfer of energy among the cores in a dual core photonic crystal fiber. The latter forms the base for the operation of the fiber as sensing element. Then, the basic characteristics of the sensors using microstructured optical fibers are examined and the sensitivity is studied depending on the wavelength of the propagating radiation and on the geometric characteristics of the fiber. Specifically, the sensitivity of the sensor is studied for three fiber models with one, two and three holes between their cores. Water is assumed as filling material of the holes, since it is one of the most common dissolvers, also suitable for biological samples. For each model the behaviour of the sensor depending on the wavelength of the propagating radiation is studied. Afterwards, the behaviour of the sensor under scaling of the fiber dimensions is studied. In more detail all the geometrical parameters of the sensor are changed simultaneously and proportionally. From a practical point of view increasing the fiber dimensions facilitates the filling of the holes with the material under study. However, the distance between the cores is also increased, reducing or even eliminating their interaction. Therefore, an improved form of the sensor is presented. This form has central holes in the cores in order to extend the spatial overlap of the modes increasing the interaction between the cores. This way, the microstructured fiber can operate as a sensor even for relatively large scaling, which is not possible without central holes. Finally, a conventional model of ordinary dual core optical fiber sensor is studied, having central holes in both cores. It is based on the same principle of operation and has similar behaviour with the dual core microstructured optical fibers.

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.

Σήμερα, τα σύνθετα υλικά χρησιμοποιούνται ευρέως στην καθημερινότητα μας. Με τον όρο σύνθετα εννοούμε τα υλικά τα οποία µακροσκοπικά αποτελούνται από δύο ή περισσότερα χημικά ευδιάκριτα συστατικά μέρη και εμφανίζουν µια συγκεκριμένη διαχωριστική επιφάνεια μεταξύ τους. Το ένα από τα συστατικά μέρη χαρακτηρίζεται ως συστατικό ενίσχυσης και προσδίδει στο σύνθετο βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες. Το δεύτερο συστατικό καλείται μήτρα, είναι συνήθως χαμηλής πυκνότητας και η συμμετοχή του στο σύνθετο εξασφαλίζει τη μέγιστη δυνατή εκμετάλλευση των ιδιοτήτων της ενίσχυσης. Για τις βέλτιστες ιδιότητες τους όμως πρέπει αρχικά να μελετηθούν οι μηχανικές ιδιότητες μήτρας και ενίσχυσης ξεχωριστά. Στην παρούσα εργασία επικεντρωνόμαστε κυρίως στα πολυμερικά σύνθετα υλικά με ενίσχυση από ίνες άνθρακα. Οι εξαιρετικά καλές μηχανικές ιδιότητες που εμφανίζουν οι ίνες άνθρακα τις καθιστούν ιδανικό ενισχυτικό μέσο για πολυμερικές μήτρες με σκοπό την παραγωγή σύνθετων πολυμερικών υλικών υψηλών ειδικών ιδιοτήτων. Οι ίνες αυτές αποτελούνται από άτομα άνθρακα των οποίων οι δεσμοί είναι περίπου παράλληλοι με τον άξονα της ίνας, γεγονός που προσδίδει στο ανθρακόνημα υψηλή δυσκαμψία, αντοχή σε θραύση και χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής. Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, σε συνδυασμό με το χαμηλό βάρος και την αντοχή σε χημική προσβολή, τα ανθρακονήματα χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στην αεροναυπηγική, τον κατασκευαστικό τομέα και την αυτοκινητοβιομηχανία. Για την μελέτη των μηχανικών και φασματοσκοπικών ιδιοτήτων των ινών άνθρακα χρησιμοποιήθηκαν η συσκευή μηχανικών δοκιμών MTS, η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (Scanning Electron Microscope, SEM), o Μηχανικός Δυναμικός Αναλυτής (Dynamic Mechanical Analysis, DMA) και η φασματοσκοπία Raman. Η διπλωματική εργασία αποτελείται από δύο μέρη: Στο θεωρητικό μέρος, γίνεται μια βιβλιογραφική εισαγωγή στις ίνες άνθρακα, την παραγωγή και τις ιδιότητες τους. Επιπλέον, αναλύονται οι πειραματικές τεχνικές που προαναφέρθηκαν. Ως αναφορά το πειραματικό κομμάτι, παρουσιάζονται και συγκρίνονται τα αποτελέσματα των ανωτέρω τεχνικών χαρακτηρισμού. / In our days, composite materials are widely used in our life. Composites is meant materials witch macroscopically consist of two or more chemically distinct components have a specific interface between them. One of the components, characterized as enhancing component in the composite and imparts improved mechanical properties. The second component is called matrix, is usually low density and involvement in complex ensures maximum exploitation of the properties of the aid. So, composites optimal properties should initially be studied the mechanical properties of fiber and matrix separately. In this paper we focus mainly on polymeric composites reinforced by carbon fibers. Carbon fibers exhibit extremely good mechanical properties, which make it an ideal tool for reinforcing polymeric matrices to produce composite polymeric materials of high specific properties. These fibers are composed of carbon atoms that their bonds are approximately parallel to the axis of the fiber, which gives high strength, fracture toughness and low thermal expansion coefficient to carbon fibers. Due to these properties, combined with the low weight and resistance to chemical attack, carbon fibers are increasingly used in aeronautical, construction sector and automotive. To study the mechanical and spectroscopy properties of carbon fiber we used device mechanical testing MTS, Scanning Electron Microscopy (SEM), Dynamic Mechanical Analyzer (DMA) and Raman spectroscopy. The thesis consists of two parts: Theory part, which is a bibliographical introduction to carbon fiber production and properties. Furthermore, analyzing the experimental techniques mentioned above. Experimental part, where presented and compared the results of above characterization techniques.

-- / One of the most important parameters that affect the mechanical response of composites is the quality of the interfacial bond between the matrix and the reinforcing material. Therefore, the aim of the present work is to investigate the effect of fatigue loading on the integrity of the interfacial bond in fibre-reinforced plastics in microscopic level using the laser Raman spectroscopy technique.