This diploma thesis solves possibilities of utilization optical fiber as sensor. At the beginning, basic division of this sensors is desribed, their principles and usage. Then the thesis is focused on distributed sensors based on the interference of the light, interferometers. This optic fiber interferometers are described, mainly their modifications for detection and localization of vibrations along optical fiber. Significant part of the thesis deals with dual Mach--Zehnder interferometer. This interferometer is theoreticaly desribed and simulated in Matlab. Further the thesis deals with development of two aplication in Matlab software. One application is for simulation and theoretical computation of dual Mach--Zehnder interferometer. Second application serves for signal processing of acquired data that are measured on this interferometer. At the end of the thesis, dual Mach--Zehnder interferometer is designed and build in laboratory enviroment and executed measurement and localization of vibrations using this interferometer.

This Master's thesis deals with the optimilization of the production process of the firm ADC Czech Republic s.r.o. The first part the tesiis focused on the research study of the issue, which is used in the practical part. The second one is devoted to brief introduction of the company ADD Czech Republic and the introduction of the product, that is engineered on the production line. The next chapter is divided into three parts. The first chapter creates an analysis of actual condition. The second deals with the implementation of the proposial. Finally, the third part is focused on other possible proposals, which have not been properly worked out

Multimódová vlákna jsou zobrazovacím prostředkem s významným potenciálem v in-vivo mikroendoskopii. V poslední době tato metoda zaznamenala velký rozvoj, a to díky zdokonalování výpočetní a jiné techniky, například prostorové modulace světla. Cílem této práce bylo nalézt specifické limity zobrazování multimódovými vlákny a představit jejich počítačovou simulaci. Byl zkoumán vliv způsobu osvětlení optického systému obsahujícího multimódové vlákno na jeho schopnost fokusace a zobrazování. Analýzou dat získaných ze simulací a experimentu bylo zjištěno, že různá míra omezení Gaussovského svazku a plnění apertury multimódového vlákna má za následek významnou změnu zobrazovacích schopností systému. Při pozorování kvality fokusace bylo zjištěno, že nejlépe se projevují svazky málo omezené aperturou vlákna. Tento fakt byl potvrzen i experimentálním měřením. Zobrazování za použití svazků s podobnými hodnotami omezení (50%) projevovalo i nejlepší schopnost přenosu kontrastu. Avšak při analýze rozlišení dvou bodových objektů se jako nejvhodnější projevily svazky významně přeplňující numerickou aperturu vlákna, 100% a více. Přítomnost tohoto rozdílu poukazuje na skutečnost, že multimódové vlákno není zcela náhodné médium, ale propagace světla skrz multimódové vlákno projevuje znaky závislosti na vnějších zobrazovacích podmínkách, jako je například změna omezení osvětlovacího svazku. V této práci bylo představeno několik způsobů vyhodnocení kvality zobrazování pomocí multimódového vlákna. Každé z těchto kritérií podalo dílčí charakteristiku chování optického systému obsahujícího multimódové optické vlákno. Jednotlivé výsledky se neshodují na jednom konkrétním řešení a nutí osobu využívající zobrazovací systém obsahující multimódové vlákno ke zvážení několika aspektů, a to v jakém prostředí bude daný optický systém využívat a který parametr kvality zobrazení bude považovat za nejdůležitější.

Diploma thesis focuses on simultaneous transmission of selected photonic services by one single-mode optical fiber. The thesis deals with the problem of common transmission of multiple photonic services by one optical fiber using the wavelength division multiplex technology. Furthermore, the origin and influence of nonlinear phenomena accompanying the simultaneous transmission of photonic services are described. Except common data transmission with a bitrate of 10 Gbit/s, a common high-speed data signal transmission with a bitrate of 200 Gbit/s, accurate time transmission and high-power sensor signal are considered. During the aimultaneous transmission of selected photonic services, the measurement of the transmission parameters was performed for various variants of the simultaneous transmission arrangement. In particular, the influence of nonlinear phenomena and possible mutual interference of individual transmission channels at 50 and 100 GHz between signals was analyzed.

The diploma thesis describes the elaboration of a program for the simulation of an optical transmission path. The work introduces the basic parameters of optical transmission, such as attenuation, dispersion and bandwidth. Furthermore, the techniques of line code and error detection are described in the work, especially a cyclic redundancy sum. The key parameter of this thesis is dispersion of the optical signal. The work includes the characteristics of the eye diagram and its analysis. The resulting program can also be used to measure the real transmission route and its parameters.

[ES] Las comunicaciones ópticas inalámbricas (OWC) constituyen una tecnología muy prometedora para el desarrollo de futuras comunicaciones inalámbricas. De hecho, ha despertado un interés creciente entre los investigadores y varias empresas de todo el mundo trabajan actualmente en el desarrollo de redes inalámbricas de muy alta velocidad. Las comunidades científica e industrial consideran la OWC como una tecnología complementaria en sus diversas formas: comunicaciones ópticas en el espacio libre (FSO), comunicaciones de luz visible (VLC) o fidelidad de la luz (Li-Fi). El espectro óptico ha sido considerado durante muchos años como una gran oportunidad para las comunicaciones inalámbricas, especialmente debido a la saturación del espectro de radiofrecuencia (RF). Esta disertación trata del uso de fuentes de banda ancha en sistemas de transmisión de luz visible (VLC), así como en sistemas de transmisión en el espectro infrarrojo por fibra óptica. En el trabajo de investigación realizado se pueden distinguir tres partes: En la primera parte, se considera el estudio y la simulación de componentes de Diodos Emisores de Luz (LED) con el software WIEN2k centrándose en las propiedades ópticas y eléctricas de los elementos II-VI. La segunda parte trata del diseño, la implementación y las pruebas de diferentes prototipos de comunicación VLC para la transmisión analógica y digital en modo simplex y semidúplex. Hemos demostrado un sistema OWC empleando una fuente de banda ancha (LED) para la transmisión no sólo de datos, sino también para la transmisión inalámbrica de energía. Además, se aborda el problema de la sincronización y la detección del nivel "1" o "0" de un bit en los sistemas de comunicación inalámbrica óptica implementados que surge como consecuencia de la atenuación de la luz a lo largo de la distancia y al problema de la pérdida de línea de visión (NLOS) entre el emisor y el receptor. Para hacer frente a este problema, se ha proporcionado un protocolo de comunicación que garantiza la transmisión fiable de datos digitales con un algoritmo de detección de nivel de bits adaptativo y se ha demostrado su eficacia mediante la transmisión de textos e imágenes. Además, esta tesis aporta una solución para la implementación de transmisores multiplexados en redes con división de longitud de onda (WDM) para formatos de modulación con multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) basados en el uso de fuentes de banda ancha en el espectro infrarrojo para redes de fibra bidireccionales centralizadas. A pesar de las limitaciones impuestas por la dispersión cromática en el uso de este tipo de fuentes ópticas, la inclusión de ciertas estructuras antes de la detección permite la transmisión de señales OFDM en enlaces ópticos. En este trabajo se ha demostrado experimentalmente la reutilización de portadoras, la asignación dinámica de ancho de banda y la transmisión de señales OFDM multibanda mediante el uso de fuentes ópticas de banda ancha en redes WDM. Los principales resultados obtenidos en cada parte de esta tesis doctoral muestran los procedimientos de estudio, la eficacia de las soluciones propuestas y las limitaciones encontradas. / [CA] Les comunicacions òptiques sense fils (OWC) constitueixen una tecnologia molt prometedora per al desenvolupament de futures comunicacions sense fils. De fet, ha despertat un interés creixent entre els investigadors i diverses empreses de tot el món treballen actualment en el desenvolupament de xarxes sense fils de molt alta velocitat. Les comunitats científica i industrial consideren la OWC com una tecnologia complementària en les seues diverses formes: comunicacions òptiques en l'espai lliure (FSO), comunicacions de llum visible (VLC) o fidelitat de la llum (Li-Fi). L'espectre òptic ha sigut considerat durant molts anys com una gran oportunitat per a les comunicacions sense fils, especialment a causa de la saturació de l'espectre de radiofreqüència (RF). Aquesta dissertació tracta de l'ús de fonts de banda ampla en sistemes de transmissió de llum visible (VLC), així com en sistemes de transmissió en l'espectre infraroig per fibra òptica. En el treball de recerca realitzat es poden distingir tres parts: ¿ En la primera part, es considera l'estudi i la simulació de components de Díodes Emissors de Llum (LED) amb el software WIEN2k centrant-se en les propietats òptiques i elèctriques dels elements II-VI. ¿ La segona part tracta del disseny, la implementació i les proves de diferents prototips de comunicació VLC per a la transmissió analògica i digital de manera simplex i semidúplex. Hem demostrat un sistema OWC emprant una font de banda ampla (LED) per a la transmissió no sols de dades, sinó també per a la transmissió sense fil d'energia. A més, s'aborda el problema de la sincronització i la detecció del nivell "1" o "0" d'un bit en els sistemes de comunicació sense fil òptica implementats, que sorgeix a conseqüència de l'atenuació de la llum al llarg de la distància i al problema de la pèrdua de línia de visió (NLOS) entre l'emissor i el receptor. Per a fer front a aquest problema, s'ha proporcionat un protocol de comunicació que garanteix la transmissió fiable de dades digitals amb un algorisme de detecció de nivell de bits adaptatiu i s'ha demostrat la seua eficàcia mitjançant la transmissió de textos i imatges. ¿ A més, aquesta tesi aporta una solució per a la implementació de transmissors multiplexats en xarxes amb divisió de longitud d'ona (WDM) per a formats de modulació amb multiplexació per divisió de freqüència ortogonal (OFDM) basats en l'ús de fonts de banda ampla en l'espectre infraroig per a xarxes de fibra bidireccionals centralitzades. Malgrat les limitacions imposades per la dispersió cromàtica en l'ús d'aquest tipus de fonts òptiques, la inclusió d'unes certes estructures abans de la detecció permet la transmissió de senyals OFDM en enllaços òptics. En aquest treball s'ha demostrat experimentalment la reutilització de portadores, l'assignació dinàmica d'amplada de banda i la transmissió de senyals OFDM multibanda mitjançant l'ús de fonts òptiques de banda ampla en xarxes WDM. Els principals resultats obtinguts en cada part d'aquesta tesi doctoral mostren els procediments d'estudi, l'eficàcia de les solucions proposades i les limitacions trobades. / [EN] Optical wireless communication (OWC) is a very promising technology for future wireless communications developments. It has attracted increasing interest from researchers and several companies around the world are currently working on the development of very high-speed wireless networks. The scientific and industrial communities believe that OWC will be a complementary technology in its various forms: Free Space Optical communications (FSO), Visible Light Communications (VLC), Light Fidelity (Li-Fi). In fact, the optical spectrum has been considered for many years as a great opportunity for wireless communications especially due to the saturation of the radio frequency (RF) spectrum. This dissertation deals with the use of broadband sources in visible light transmission systems (VLC) as well as fiber optic systems. To carry out the research, three parts can be distinguished: In the first part, we consider the study and simulation of Light Emitting Diode (LED) components with the WIEN2k software by focusing on the optical and electrical properties of elements II-VI. The second part deals with the design, implementation and testing of different VLC communication prototypes for analog and digital transmission in simplex and half-duplex mode. We have demonstrated that an OWC system using a broadband source (i.e. an LED) can be used not only for data transmission, but also for wireless power transmission. Moreover, the synchronization problem and the detection of level "1" or "0" of a bit often arise in the optical wireless communication systems. This is a result of the attenuation nature of the light over the distance and the problem of Non Line-Of-Sight (NLOS) between the emitter and the receiver. To deal with this problem, a communication protocol ensuring reliable digital data transmission with an adaptive bit level detection algorithm has been provided and its effectiveness has been demonstrated by the transmission of texts and images. In addition, this thesis provides a solution for the implementation of wavelength division multiplexed - orthogonal frequency division multiplexed (WDM-OFDM) transmitters based on the use of broadband sources in the infrared spectrum for centralized bidirectional fiber networks. Despite the chromatic dispersion that avoids the use of this type of optical sources, the inclusion of certain structures before detection allows the transmission of OFDM signals in optical links. Carrier reuse, dynamic bandwidth allocation and multiband OFDM signals transmission will be experimentally demonstrated by using optical broadband sources in WDM networks. The main results obtained during this thesis work demonstrate the study procedures, for each part, the effectiveness of the proposed solutions as well as the constraints encountered. / Sekkiou, I. (2021). Design of communication systems based on broadband sources for fiber and free space optical links [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172542 / TESIS

In this diploma thesis, the reader is familiarized with polymer optical fiber (POF). Firstly is mentioned theoretical background of optical fibers and optical transmission. The following are the basic properties and significant parameters of POF, a more detailed description of each type POF and their essential advantages and disadvantages in comparison with established optical fibers based on glass. The next chapter describes the area of practical issues: working with fibers and fiber installation, as well as the available connectors and methods of measurement of POF. Closely are analyzed knowledge of the practice, including the utilize in the aerospace and automotive industries, as well as in industrial networks, access data networks and local area networks. The practical part includes the measurement of basic transmission and mechanical parameters, including analysis of the results. The conclusion summarizes all the findings and results of this work, including possible future developments.

This work deals with the modern trends in FTTX, but mainly focuses on FTTH, who represents the connecting of fiber to the homes of the participants. Sum up the basic problems of communication on the optical fibre, followed by comparison with other types of access networks. Another part is the analysis of the problems of construction and a description of the optical network topologies and technologies used in FTTH. In following chapter are characterized active and passive elements forming AON and PON networks. Next part deals with the study of the most common services that can be on the optical access network to operate. They are mainly associated with the TriplePlay services. An integral part of the project is the study of management and supervision optical networks. In the main part is created real model situation where is the requirement for the creation of optical access networks with broadband of TriplePlay, followed by selection of appropriate options and detailed project with a selection of active and passive elements with economic balance.

Thesis is divided into two parts. The first part is written rather in theoretical way. It deals with general formation of the dispersion mathematically and verbally. It focuses on the chromatic and polarization mode dispersion. Different types of optical fibers for category G.65X are mentioned as well in connection with the ITU-T. Further attention is drawn first to compensation and then the measurement both of the mentioned dispersions. The thesis describes also analyzers and their main features. The second part is devoted to practical measurements of polarization mode dispersion. In the beginning there are described the components used for construction of the optical measurements and topologies. It is followed by an analysis of an each optical link. The results of these measurement methods and their mutual comparisons are at the end of this section. Measurements in temperature chamber is the subject of a further practical part, which from the beginning captures the essential features of the temperature chamber. This is followed by a description of the measurements, analyses and final valuation depending on the amount of polarization mode dispersion versus the temperature.

The thesis is focused on the technical issues removal on the backbone of internet service provider, MX-NET Telekomunikace Ltd. After marketing research of impacts on client there will be determined the best alternative of solution, ensured the appropriate funding and organized the installation.