The global traffic is experiencing an exponential growth posing severe challenges to the communication networks in terms of capacity. As a future-proof technology fiber communication is widely implemented in different network segments, which can be categorized by transmission distance as long-haul and short-reach. This thesis focuses on the short-reach communication networks including fiber access network connecting the end users to the metro/core networks that covering tens of kilometers and optical datacenter network handling the traffic within the datacenter with distance up to a few kilometers. For fiber access networks, wavelength division multiplexing passive optical networks (WDM-PONs) assign a dedicated wavelength channel to each user guaranteeing high data rate. Dense channels enlarges the user count but makes the signals vulnerable to the wavelength drift. In this regard we propose two schemes based on optical frequency comb technique to generate stable carriers for WDM-PONs. Meanwhile, radio-over-fiber techniques allows the transmission of radio signals between central offices and the cells. Millimeter wave (MMW) over fiber, on the other hand, offer high bandwidth for future high capacity mobile access. We propose and experimentally demonstrate a palm-shaped spectrum generation where the high-power central carrier can be used for upstream transmission while multiple MMW bands are capable of transmitting different downstream data simultaneously. Regarding optical datacenter networks, passive optical interconnects (POIs) have been proposed as an energy-efficient solution since only passive optical components are used for server interconnection. However, the high insertion loss may result in a scalability problem. We develop a methodology that considers various physical-layer aspects, e.g., receiver types, modulation formats, to quantify the scalability of POIs. Both theoretical analyses and experimental measurements have been performed to assess the scalability of various coupler-based POIs. / Den globala datatrafiken växer exponentiellt, både på grund av nya bandbreddskrävande applikationer och ökningen av antalet användare. Detta innebär en utmaning för kommunikationsnätens kapacitet. Fiberoptisk kommunikation är en framtidssäker teknik för att möta detta kapacitetsbehov och används redan i stor utsträckning i olika delar av näten. Beroende på överföringsavstånd, kan fibernät kategoriseras som långdistansnät eller nät med kort räckvidd. Denna avhandling behandlar nät med kort räckvidd, innefattande dels 1) accessnät som förbinder slutanvändarna till stadsnätet/ huvudnätet och typiskt omfattar tiotals kilometer, dels 2) optiska datanätverk som hanterar den interna trafiken inom datacenter med överföringsavstånd upp till ett par kilometer.För fiberaccessnät är en av de lovande teknikerna våglängdsmultiplexade passiva optiska nät (WDM-PON), där en dedicerad våglängdskanal tilldelas varje användare vilket garanterar hög datahastighet. Genom ett litet kanalavstånd så kan antalet användare i WDM-PON utökas men det gör samtidigt systemet känsligt för våglängdsdrift hos lasrarna. För att råda bot på detta, föreslår vi två system baserade på optisk frekvenskams-teknik. Vi validerar experimentellt att de kan generera stabila optiska bärvågor för WDM-PON. Radio-över –fiber-tekniken gör samtidigt det möjligt att sända radiosignaler över en lång sträcka och används därför i mobilsystem för överföring mellan centralstationen och radiocellerna. Millimetervågor (MMW) över fiber erbjuder ännu större modulationsbandbredd och är lovande för framtidens mobilradiosystem med hög kapacitet. I denna avhandling föreslår vi, och demonstrerar experimentellt, generation av ett frekvenskams-spektrum som är format som en handflata, där en central bärare med hög effekt (långfingret på handflatan) kan användas i radiocellerna för uppströms överföring, medan multipla MMW band (övriga fingrar) samtidigt kan överföra olika data nedströms. När det gäller nätverk för optiska datacenter, har passiva optiska interconnects (POI) föreslagits som en energieffektiv lösning, där endast passiva optiska komponenter används för ihopkoppling av servrarna. Höga inkopplingsförluster hos passiva optiska komponenter kan emellertid leda till allvarliga skalbarhetsproblem. I denna avhandling presenterar vi en nyutvecklad metod för att kvantifiera skalbarheten, vilken tar hänsyn till olika faktorer i det fysiska lagret som t.ex. mottagartyp och modulationsformat. Både teoretiska analyser och experimentella mätningar har utförts för att utvärdera skalbarheten hos olika kopplarbaserade POI. / <p>QC 20161117</p>

Gradientech AB is a company that develops a new ultra-rapid system for antibiotic susceptibility testing and their product will hopefully be used in health care for more efficient diagnosis of sepsis. Today the product has difficulties with the analysis of polymicrobial tests. For our project, the task is therefore to examine the market and the demand for the ability to detect polymicrobial infections. Our project is meant to provide ideas for improvements on their current method for the feasibility to detect several types of bacteria in the same test. Through literature studies, we have received an overview of how optical methods using image analysis can work and how they could be implemented in Gradientech's product. Image analysis can make the identification of bacteria possible. Interesting objects in the image can be distinguished from each other with filters that handle, for example, size, shape and light intensity. A potential improvement in the classification of bacteria by optical methods may be to test several different angles and wavelengths. This is to get more training data for machine learning and thus more accurately detect and analyze samples. The results from literature studies and interviews with clinicians, a microbiologist, and professor in image analysis have led to a conclusion that techniques that contribute to a decrease of antimicrobial resistance will be crucial for the future. In Sweden, the development of resistant bacteria is pretty low, but in many other parts of the world, there is a different reality. The product’s greatest potential will probably be in countries with a high incidence of resistant bacteria and with educated personnel available to use the product. Ultra-rapid systems for AST can contribute to saving lives by making sure that the right type of antibiotics is given directly. Detection and identification of polymicrobial samples in sepsis are also relevant, but it will not contribute to reduced antibiotic use since the patient's health will always be prioritized as of now. Finally, we reached the conclusion that identification of polymicrobial tests is not a necessary feature for the success of the product. This is above all due to the mass spectrometry method MALDI-TOF, a technique that is already well-established in health care systems. It can quickly and cheaply identify bacteria in clinical samples.

Denna rapport beskriver ett examensarbete där optiska fibrer av plast integrerades i varpled i en väv. Syftet med examensarbetet var att undersöka om det är möjligt att industriellt producera ljusemitterande vävar med optiska fibrer. Arbetet delades upp i olika delar, både teoretiska och praktiska. Den teoretiska delen innebar informationssökning inom olika medier, såsom vetenskapliga artiklar och intervjuer med insatta människor inom de berörda områdena. Den praktiska delen i examensarbetet bestod av flera olika moment. Först utfördes en provvävning i en handvävstol, för att finna en lämplig bindning och lära känna materialen. Därefter konstruerades en metod för att testa olika slipmaterial att slipa den optiska fibern med, och utifrån resultaten valdes två slipmaterial ut. Sedan sattes en väv med optiska fibrer upp i en vävmaskin och ett flertal provvävar vävdes. I ett optiklaboratorium skedde sedan mätningar på provvävarnas ljusemittering.Resultatet av mätningarna visade att de optiska fibrerna inte klarade av krökningarna i väven. För mycket ljus läckte ut i krökningarna så väven lyste inte mer än 50 cm. Slutsatsen är att det är fullt möjligt att väva med optisk fiber i varpled, men en bindning där de optiska fibrerna ligger rakt i väven måste konstrueras. In this bachelor thesis has plastic optical fibres been integrated in the warp of a weave. The purpose of the thesis was to make a research if it is possible to produce light emitting weaves with optical fibres in an industrial production. The thesis was divided into several parts, both theoretical and practical. The theoretical part involved taking part of different types of information, such as scientific articles and interviews with knowledgeable people within the related areas.The practical part in this thesis was composed of several different phases. A test weave in a handloom was first performed to find out which weave to use and to understand the materials behaviour. Then a method for testing different materials to grind the optical fibre with was constructed, and out of the results two materials were chosen. After that, a warp with optical fibres was placed into a loom and several prototypes were woven. In an optic laboratory were measurements made on the prototypes’ light emitting ability. The results of the measurements showed that the optical fibres did not cope with the bends in the weave. Too much light emitted out of the bends so the weave only emitted light for 50 cm. The conclusion is that it is possible to weave with optical fibres in the warp, but a new weave where the optical fibres lie straight in the fabric must be constructed. / Program: Textilingenjörsutbildningen

This report present a working model for simulation of what happens to colors displayed on screens when they are observed through optical filters. The results of the model can be used to visually, on one screen, simulate another screen with an applied optical filter. The model can also produce CIE color difference values for the simulated screen colors. The model is data driven and requires spectral measurements for at least the screen to be simulated and the physical filters that will be used. The model is divided into three separate modules or steps where each of the modules can be easily replaced by alternative implementations or solutions. Results from tests performed show that the model can be used for prototyping of optical filters even though the tests of the specific algorithms chosen show there is room for improvements in quality. There is nothing that indicates that future work with this model would not produce better quality in its results. / Denna rapport presenterar en fungerande modell för att optiskt simulera vad som händer med färger på bildskärmar då skärmarna betraktas genom optiska filter. Resultat från modellen består av information som kan användas för visuell simulering av en skärm med applicerat filter på en annan visande skärm. Förutom ren bilddata kan modellen även producera färgskillnadsvärden som kan härledas från CIE 1931 XYZ-koordinater. Modellen är datadriven och kräver initiala mätningar på minst den skärm som ska simuleras samt filter. Hela modellen är uppdelad i tre separata moduler eller steg där de olika delarna lätt kan bytas ut för alternativa algoritmer och lösningar. Resultat från undersökningar visar på att modellen går att använda för prototypning även om de, för arbetet specifikt, valda algoritmerna för de olika stegen i undersökningen visar på brister i kvalité. Det finns inget som visar att framtida arbete där andra algoritmer valts inte skulle kunna prestera ännu bättre resultat.

Gas Emissions from Contaminated Fibrous Sediments in Sweden The discharge of untreated wastewater from pulp and paper mills have resulted in the accumulation offibrous sediments on the bottom of many nearby aquatic recipients. Some accumulations are multiplemeters thick and consist almost entirely of cellulose fibre or wood chips; these are called fiberbanks.The often hypoxic conditions and high organic content in fiberbanks makes them favourable for methaneproducing microorganisms, and gas release by ebullition has been observed. CH4 has high globalwarming potential and this study therefore aims to investigate GHG emissions from Swedish fiberbanks.Since methanogenesis is influenced by temperature and organic content, the gas ebullition is expectedto vary with season and between fiberbanks. As such it was necessary to examine differences inebullition rate, bubble volume and bubble quantity between different fiberbanks and to test the influenceof temperature on ebullition. To achieve this, the gas ebullition from two fiberbanks with very differentcomposition (Väja and Sandviken), were investigated using optical ebullition sensors measuring thequantity and volume of released gas bubbles. The ebullition measurements were performed in laboratoryat room temperature (20oC) and with sediments in incubation (4 – 15oC). The results indicate differencesin both ebullition rate and mean bubble volume between these two fiberbanks, with only minordifferences in the quantity of bubbles released. In a period of stable ebullition over five consecutivedays, sediment from Väja released 83 – 90% larger volumes of gas per day, and also produced bubblesthat were on average 67 – 89 % larger in volume when compared to Sandviken. The incubationexperiments show that ebullition from both fiberbanks increases exponentially with temperature, at ratessimilar to those found in natural sediments (Väja Q10 3.9, Sandviken Q10 4.9). The rate of accelerationin ebullition from both sediments is very strong &gt;10oC, which is also similar to what has been observedin natural sediments. If estimating the combined GHG emissions from Swedish fiberbanks based on theresults from this study, it shows that fiberbanks could emit as much as 550 000 – 900 000 tonnes of CO2equivalents annually. That would correspond to 1.1 – 1.7% of the combined annual Swedish GHGemissions in 2018, and with fiberbank ebullition showing such a strong temperature dependence, thatestimate would grow rapidly when water temperatures increase with a warming climate / Utsläpp av orenat processvatten från svensk pappersindustri har resulterat i ansamlingar av fiberhaltigasediment på botten av närliggande vattendrag. På vissa platser bildar de fiberhaltiga sedimenten flerameter tjocka fiberbankar som består nästan uteslutande av cellulosafibrer eller träflis. Det högaorganiska innehållet i fiberbankarna resulterar ofta i syrefria förhållanden vilket gör dem gynnsammaför metanproducerande mikroorganismer, och frisläppning av gasbubblor har observerats. Metangasbidrar starkt till växthuseffekten och det här projektet utformades därför med huvudmålet att uppskattaväxthusgasutsläppen via ebullition från svenska fiberbankar. Eftersom metangasproduktionenförväntades variera beroende på temperatur och fiberbankskomposition, undersöktes skillnader igasutsläpp från två olika fiberbankar, gällande koncentrationen på utsläppt gas, mängd utsläppt gas,volym på bubblor, antal bubblor, samt hur gasutsläppen från fiberbankarna påverkades av temperatur.Undersökningen inkluderade sediment från två fiberbankar med väldigt olika sammansättning (Väja ochSandviken) och gasutsläppen studerades med hjälp av optiska sensorer i rumstemperatur och underinkubation vid temperaturer från 4 – 15oC. Data från undersökningarna användas sedan till att uppskattade årliga växthusgasutsläppen från svenska fiberbankar. Resultaten indikerar att det är stora skillnader imängden utsläppt gas och volymen på frisläppta bubblor mellan dessa två fiberbanksediment, menendast små skillnader i antalet frisläppta bubblor. Fiberbankssediment från Väja släppte ut en 83 - 90%större gasvolym per dag och producerade också i genomsnitt 67 - 89% större bubblor jämfört medsediment från Sandviken. Inkubationsexperimenten visar att gasutsläppen från de bådafiberbanksedimenten ökar exponentiellt med temperatur, och tilltar i liknande hastighet som hosnaturliga sediment (Väja Q10 3.9, Sandviken Q10 4.9). Ökningen i gasutsläpp vid temperaturer över 10oCär mycket stark hos båda sedimenten, vilket också liknar observationer från naturliga sediment. Närresultaten används för att uppskatta växthusgasutsläppen från den totala mängden fiberbanksedimentsom kan finnas i Sverige, visar de att fiberbankar kan släppa ut så mycket som 550 000 - 900 000 tonCO2-ekvivalenter årligen. Det skulle innebära 1.1 – 1.7% av de sammanlagda årliga svenskaväxthusgasutsläppen.

Communication using fiber optics is an integral part of modern societies and one of the most important parts of this is the grating filter of a laser. In this report we introduce both the periodic and the non-periodic grating filter and discuss how there can be resonance in these structures. We then provide an exact method for calculating the spectrum of these grating filters and study three different methods to calculate this approximately. The first one is the \emph{Fourier approximation} which is very simple. For the studied filters the fundamental form of the results for this method is correct, even though the details are not. The second method consists of calculating the spectrum exactly for some values and then use interpolation by splines. This method gives satisfactory results for the types of gratings analysed. Finally a method of perturbation is provided for the periodic grating filter as well as an outline for how this can be extended to the non-periodic grating filter. For the studied filters the results of this method are very promising. The method of perturbations may also give a deeper understanding of how a filter works and we therefore conclude that it would be of interest to study the method of perturbations further, while all the studied methods can be useful for computation of the spectrum depending on the required precision. / Fiberoptisk kommunikation utgör en viktig del i moderna samhällen och en av de grudläggande delarna av detta är Bragg-filter i lasrar. I den här rapporten introducerar vi både det periodiska och det icke-periodiska Bragg-filtret och diskuterar hur resonans kan uppstå i dessa. Vi presenterar sedan en exakt metod för att beräkna spektrumet av dessa filter samt studerar tre approximativa metoder för att beräkna spektrumet. Den första metoden är \emph{Fourier-approximationen} som är väldigt enkel. För de studerade filtrena blir de grundläggande formerna korrekta med Fourier-approximationen, medan detaljerna är fel. Den andra metoden består av att räkna ut spektrumet exakt för några punkter och sedan interpolera med hjälp av splines. Den här metoden ger mycket bra resultat för de studerade filtrena. Till sist presenteras en metod baserad på störningsteori för det periodiska filtret, samt en översikt över hur det här kan utökas till det icke-periodiska filtret. Denna metod ger mycket lovande resulat och den kan även ge djupare insikt i hur ett filter fungerar. Vi sluter oss därför till att det vore intressant att vidare studera metoder med störningar, men även att alla studerade metoder kan vara användabara för beräkningen av spektra beroende på vilken precision som krävs.

This thesis presents studies on III-V semiconductor waveguides with particular emphasis on second-order optical nonlinearity. The nonlinear processes that were investigated in this thesis are the Second Harmonic Generation (SHG) and the Spontaneous Parametric Down-Conversion (SPDC). The optical waveguides are made of InGaP and the waveguide design includes tapered parts for in- and out-coupling of guided light. Simulation of light propagation and modal solutions were done using Lumerical MODE, FDTD, and COMSOL Multiphysics software. The in- and outcoupling for the design of tapered waveguide that utilize the bulk non-linearity is 65 % when the waveguide is 145 nm thick and 2.60 μm wide having PMMA as top cladding. The SHG conversion efficiency for this configuration when the waveguide length is 2 μm long, is found 31 %/W. Three cases of the utilization of the surface non-linearity are proposed too. Preliminary steps toward the fabrication of the waveguide structures are also reported. The particular mesa-isolated substrates are fabricated having a side wall with a negative angle profile that result to a significant undercut. InGaP waveguides were transferred to the target substrates successfully and the process that was used can enable heterogeneous integration of InGaP and SOI platform. / Denna avhandling presenterar studier av III-V-halvledarvågledare med särskild tonvikt på andra ordningens optisk olinjäritet. De olinjära processer som undersöktes i denna avhandling är SHG och SPDC. De optiska vågledarna är gjorda av InGaP och vågledardesignen inkluderar avsmalnande delar för in- och utkoppling av styrt ljus. Simulering av ljusutbredning och modala lösningar gjordes med Lumerical MODE, FDTD och COMSOL Multiphysics mjukvara. In- och utkopplingen för konstruktionen av avsmalnande vågledare som utnyttjar bulkolinjäriteten är 65 % när vågledaren är 145 nm tjock och 2,60 μm bred med PMMA som toppbeklädnad. SHGkonverteringseffektiviteten för denna konfiguration när vågledarlängden är 2 μm lång, är 31 %/W. Tre fall av utnyttjande av ytolinjäriteten föreslås också. Preliminära steg mot tillverkningen av vågledarstrukturerna rapporteras också. De speciella mesa-isolerade substraten är tillverkade med en sidovägg med en negativ vinkelprofil som resulterar i en betydande underskärning. InGaP-vågledare överfördes till målsubstraten framgångsrikt och processen som användes kan möjliggöra heterogen integration av InGaP och SOI-plattformen.

The work presented in this thesis deals with optical studies of semiconductor quantum dots (QDs) in the InGaAs material system. It is shown that for self-assembled InAs QDs, the interaction with the surrounding GaAs barrier and the InAs wetting layer (WL) in particular, has a very large impact on their optical properties. The ability to control the charge state of individual QDs is demonstrated and attributed to a modulation in the carrier transport dynamics in the WL. After photo-excitation of carriers (electrons and holes) in the barrier, they will migrate in the sample and with a certain probability become captured into a QD. During this migration, the carriers can be affected by exerting them to an external magnetic field or by altering the temperature. An external magnetic field applied perpendicular to the carrier transport direction will lead to a decrease in the carrier drift velocity since their trajectories are bent, and at sufficiently high field strength become circular. In turn, this decreases the probability for the carriers to reach the QD since the probability for the carriers to get trapped in WL localizing potentials increases. An elevated temperature leads to an increased escape rate out of these potentials and again increases the flow of carriers towards the QD. These effects have significantly different strengths for electrons and holes due to the large difference in their respective masses and therefore it constitutes a way to control the supply of charges to the QD. Another effect of the different capture probabilities for electrons and holes into a QD that is explored is the ability to achieve spin polarization of the neutral exciton (X0). It has been concluded frequently in the literature that X0 cannot maintain its spin without application of an external magnetic field, due to the anisotropic electron – hole exchange interaction (AEI). In our studies, we show that at certain excitation conditions, the AEI can be by-passed since an electron is captured faster than a hole into a QD. The result is that the electron will populate the QD solely for a certain time window, before the hole is captured. During this time window and at polarized excitation, which creates spin polarized carriers, the electron can polarize the QD nuclei. In this way, a nuclear magnetic field is built up with a magnitude as high as ~ 1.5 T. This field will stabilize the X0 spin in a similar manner as an external magnetic field would. The build-up time for this nuclear field was determined to be ~ 10 ms and the polarization degree achieved for X0 is ~ 60 %. In contrast to the case of X0, the AEI is naturally cancelled for the negatively charged exciton (X-) and the positively charged exciton (X+) complexes. This is due to the fact that the electron (hole) spin is paired off in case of X- (X+).  Accordingly, an even higher polarization degree (~ 73 %) is measured for the positively charged exciton. In a different study, pyramidal QD structures were employed. In contrast to fabrication of self-assembled QDs, the position of QDs can be controlled in these samples as they are grown in inverted pyramids that are etched into a substrate. After sample processing, the result is free-standing AlGaAs pyramids with InGaAs QDs inside. Due to the pyramidal shape of these structures, the light extraction is considerably enhanced which opens up possibilities to study processes un-resolvable in self-assembled QDs. This has allowed studies of Auger-like shake-up processes of holes in single QDs. Normally, after radiative recombination of X+, the QD is populated with a ground state hole. However, at recombination, a fraction of the energy can be transferred to the hole so that it afterwards occupies an excited state instead. This process is detected experimentally as a red-shifted luminescence satellite peak with an intensity on the order of ~ 1/1000 of the main X+ peak intensity. The identification of the satellite peak is based on its intensity correlation with the X+ peak, photoluminescence excitation measurements and on magnetic field measurements. / Arbetet som presenteras i denna avhandling rör studier av kvantprickars optiska egenskaper. En kvantprick är en halvledarkristall som endast är några tiotals nanometer stor. Den ligger oftast inbäddad inuti en större kristall av ett annat halvledarmaterial och pga. den begränsade storleken får en kvantprick mycket speciella egenskaper. Bland annat så kommer elektronerna i en kvantprick endast att kunna anta vissa diskreta energinivåer liknande situationen för elektronerna i en atom. Följaktligen kallas kvantprickar ofta för artificiella atomer. För halvledarmaterial gäller det generellt att det inte endast är fria elektroner i ledningsbandet, som kan leda ström utan även tomma elektrontillstånd i valens­bandet, vilka uppträder som positivt laddade partiklar, kan leda ström. Dessa kallas kort och gott för hål. I en kvantprick har hålen såsom elektronerna helt diskreta energinivåer. Precis som är fallet i en atom, så kommer elektroniska övergångar mellan olika energi­nivåer i en kvantprick att resultera i att ljus emitteras. Energin (dvs. våglängden alt. färgen) för detta ljus bestäms av hur energinivåerna i kvant­pricken ligger, för elektronerna och hålen, och genom att analysera ljuset kan man således studera kvantprickens egenskaper. Studierna i den här avhandlingen visar att växelverkan mellan en kvantprick och den omgivande kristallen, som den ligger inbäddad i, har stor inverkan på kvantprickens optiska egenskaper. T.ex. visas att man kan kontrollera antalet elektroner, som kommer att finnas i kvantpricken genom att modifiera hur elektronerna kan röra sig i omgivningen. Dessa rörelser modifieras här genom att variera temperaturen och genom att lägga på ett magnetiskt fält. Ett magnetiskt fält, vinkelrätt mot en elektrons rörelse, kommer att böja av dess bana och dess chans att nå fram till kvantpricken kan således minskas. Elektronen kan då istället fastna i andra potentialgropar i kvantprickens närhet. Genom att öka temperaturen, vilket ger elektronerna större energi, kan deras chans att nå fram till kvantpricken å andra sidan öka. En annan effekt, som studerats, är möjligheten att kontrollera spinnet hos elektronerna i en kvantprick. Även i dessa studier visar det sig att växelverkan med omgivningen spelar stor roll och kan användas till att kontrollera elektronens spin. Mekanismen som föreslås är att om elektronerna hinner före hålen till kvantpricken, så hinner de överföra sitt spin till atomkärnorna i kvantpricken. På detta sätt kan man få atomkärnornas spin polariserat, vilket resulterar i ett inbyggt magnetfält, i storleksordningen 1.5 Tesla, som i sin tur hjälper till att upprätthålla en hög grad av spinpolarisering även hos elektronerna. För att få elektronerna att hinna först, måste deras rörelser i omgivningen kontrolleras. I en ytterligare studie undersöktes den process där en elektronisk övergång i kvantpricken inte enbart resulterar i emission av ljus, utan även i att en annan partikel tar över en del av energin och blir exciterad. Dessa processer avspeglas i att en del av det ljus som emitteras har lägre energi. Detta ljus är också mycket svagt, ca 1000 ggr lägre intensitet, och möjligheten att kunna mäta detta är helt beroende på hur ljusstarka kvantprickarna är. De prover som använts i denna studie består av pyramidstrukturer, ca 7.5 mikrometer stora, med kvantprickar inuti. Denna geometri ger ca 1000 ggr bättre ljusutbyte jämfört med traditionella strukturer, vilket möjliggjort studien.

Stora arealer skog behöver övervakas. Att göra detta på ett kostnadseffektivt sätt är något som skogssektorn efterfrågar. Syftet med studien var att undersöka möjligheten att skatta skogliga variabler med satellitbilder från Sentinel 2. Korrelationen mellan granskogens uppmätta reflektans i satellitbilder från Sentinel 2 och uppmätta variablerna i fält har beräknats och analyserats. Resultatet visar att styrkan i korrelation skiljer sig mellan olika rumsliga upplösningar, vilken tid på året satellitbilderna är tagna, vilka spektrala band och vegetationsindex som används samt vilka skogliga variabler som avses uppskattas. Att använda enskilda satellitbilders värden från Sentinel 2 ger inte tillräckligt tillförlitliga data för att uppskatta skogliga variabler.

<p>I papperstillverkning ställs det krav inte bara på kvalité och kvantitet utan också att stickprov från produktion utförs och tas hand om på ett korrekt sätt. Från det att ett stickprov tas ut och undersöks på brukets laboratorium kan en del källor till förändringar på provresultatet uppstå. Sådana förändringar kan uppstå för det första vid hanteringen av stickprov från pappersmaskin och provens transportering till laboratoriet och för det andra vid laboratoriets hantering och uppföljning av kvalitén. En annan faktor som kan påverka stickproven är klimatet. Årstiderna vår och höst är de tider som proverna kan påverkas mest. Prover undersöks med jämna mellanrum från färdigt papper och används till kalibrering av on-line mätning på pappersmaskin. Vissa av provresultaten skickas direkt till kunden i form av ett analyscertifikat.</p><p>I detta examensarbete var syftet att analysera vissa felkällor i provhanteringen och vad klimatet hade för påverkan på provresultatet. Det undersöktes hur varierande klimatförhållanden på pappersmaskin kunde påverka provresultaten för prov som undersöktes direkt på laboratoriet. Resultat från de proven har sen jämförts med prov som konditionerades en tid på laboratoriet i ett fast klimat (23°C, 50 % RH). Prov konditionerades både efter att provet tagits ut direkt och efter att provet hade legat uppe i maskinhallen under en längre tid. I arbetet ingick det att årstider skulle simuleras och det utfördes på Stora Enso Research Center i Falun i ett speciellt klimatrum. Klimaten som papper undersöktes i då var extremt torrt och extremt fuktigt och dessa resultat jämfördes med resultat från normalt provtagningsklimat.</p><p>Papperskvalitéerna som undersöktes var 45 g/m2 standard tidningspapper från PM 11 och 52 g/m2 SC-papper (obestruket journalpapper) från Kvarnsvedens nya maskin PM 12. Det som undersöktes var de kritiska parametrarna där det föreligger risk för att papper måste kasseras. De kritiska egenskaperna som har kassaktionsgräns är ytvikt, ljushet, nyans och i även vissa fall ytråhet och rivstyrka.</p><p>Resultaten visade att vid extrema klimatförhållanden från undersökningen på Stora Enso Research Center hade många prover påverkats till den grad att de hade lett till kassaktion. För SC-papper var ytråheten den egenskap som var mest kritisk vid extremt torrt klimat och vid fuktigt klimat var ytvikt den mest känsliga egenskapen. För standard tidningspapper var ytvikt och rivstyrka de egenskaper som påverkades mest av extremt klimat och pappret hade fått kasseras vid både extremt torrt och fuktigt klimat.</p><p>Vid undersökningen på Kvarnsveden visade resultaten att fukthalten i pappret påverkades mer än vad papprets övriga egenskaper gjorde. Förändringarna i papprets övriga egenskaper var endast marginella och höll sig inom respektive gränsvärde för kassaktion. Nyans och de andra optiska egenskaperna hade marginella förändringar för både varierande och extrema klimatförhållanden och förändringarna kan i de flesta fall anses försumbara för produktionen.</p><p>I de fall där det råder extrema klimatförhållanden som det kan göra vid vissa årstider är det mycket viktigt att operatörens hantering av stickprov sker på ett korrekt sätt. Då gäller det att stickproverna skickas ner till laboratoriet så snabbt som möjligt där påverkan är mindre än vad den kan vara inne i maskinhallen.</p> / <p>In paper production demands are set not only on quality and quantity, but it is also required that samples from the production are taken out and handled in a correct way. From the moment when a sample is taken out and up to the point when it is examined in the laboratory of the mill, a number of factors may affect the sample and thus the test result. Such changes can arise from the handling of samples from the paper machine and the transport of the samples to the laboratory and also from the handling of the samples in the laboratory. Another factor that can influence the samples is the climate and the seasons spring and autumn is the times when the samples are influenced most. Samples are examined with even intervals from finished papers and is used for calibration of on-line measurement on the paper machine and some of the sample results are sent directly to the costumer in the form of an analysis certificate.</p><p>The purpose of this project was to analyze certain error sources in the sample handling and the impact of the climate on the sample result. It was examined how varying climates on the paper machine could influence the sample results for samples that were examined directly and compared with samples that were conditioned for one hour on the laboratory in a permanent climate (23°C, 50% RH). Samples that were conditioned were either taken directly to the lab or left by the paper machine for an extended period of time. In the work, it was included that seasons would be simulated and it was carried out on Stora Enso Research centre in Falun in a climate room. The climates that papers were examined in then were extreme dry and extreme damp and these results were compared with results from normal climate for testing paper.</p><p>The paper qualities that were examined where 45 g/m2 standard newspaper from papermachine 11 and 52 g/m2 SC-paper (uncoated journal papers) from the new papermachine 12 in Kvarnsveden. What were examined were the critical parameters were it exists risk to rejection of papers. The critical properties that have a limit when the papers are rejected are grammage, ISO-brightness and nuance and in certain cases also roughness and tear strength.</p><p>The results showed that at extreme climate relations from the studies on Stora Enso Research centre samples had been influenced to that degree that many of the samples had to be rejected. For SC-paper roughness was the property that was most critical at extremely dry climate and at damp climate the grammage was the most sensitive property. Standard newspaper was very sensitive at both extremely damp and dry climates for grammage and tearing strength.</p><p>The study on Kvarnsveden showed that the moisture content in the paper was influenced more than the other properties but its changes were only marginal and within the respective limit for rejection. Nuance and the other optic properties had only marginal changes for both varying and extreme climates and the changes can in most cases be considered negligible for the production.</p><p>In those cases when there are extreme climates, like during certain seasons, it is very important that the operator handles the samples correctly. Then, it is important that the samples are sent down to the laboratory as fast as possible where the impact is smaller than if the samples stay in the machine room.</p>