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[en] AUTOMATIC HIGH-DYNAMIC AND HIGH-RESOLUTION PHOTON COUNTING OTDR FOR OPTICAL FIBER NETWORK MONITORING / [pt] SISTEMA DE MONITORAMENTO AUTOMÁTICO DE FIBRAS ÓPTICAS POR OTDR DE CONTAGEM DE FÓTONS E MODOS DE ALTA- RESOLUÇÃO/ALTO-ALCANCE06 October 2017 (has links)
[pt] Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de uma estrutura automatizada para o monitoramento de fibras ópticas. Esta estrura consite em dois tipos de reflectômetros ópticos por contagem de fótons no domínio
do tempo e um filtro de tendências que é utilizado para detectar as falhas em uma fibra óptica de forma automatizada. O primeiro OTDR por contagem de fótons apresenta uma faixa dinâmica de 32 dB com resolução espacial de 6 m, já o segundo OTDR apresenta uma faixa dinâmica de 14 dB e uma resolução de 3 cm. Foi demonstrada a sua capacidade de detectar falhas automaticamente em um enlace óptica e de sintonização no monitoramento de redes passivas WDM. / [en] In this work the development of an automated structure for the monitoring of optical fibers is presented. This structure consists of two types of Photon Counting Optical Time Domain Reflectometers and a trend filter
that is used to detect fiber faults in an automated way. The first Photon Counting OTDR has a 32 dB dynamic range with spatial resolution of 6 m, while the second OTDR has a 14 dB dynamic range and a resolution of
3 cm. Its ability to automatically detect faults in an optical fiber link and tunability for monitoring of optical WDM networks has been demonstrated.
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[en] HIGH RESOLUTION PHOTON COUNTING OPTICAL REFLECTOMETRY / [pt] REFLECTOMETRIA ÓPTICA DE ALTA RESOLUÇÃO POR CONTAGEM DE FÓTONSLUIS ERNESTO YNOQUIO HERRERA 17 October 2016 (has links)
[pt] Neste trabalho são apresentados dois reflectômetros ópticos por contagem
de fótons no domínio do tempo para o monitoramento de fibras ópticas. O
primeiro foi projetado para obter faixas dinâmicas altas. Demonstrou-se a sua
capacidade de sintonização no monitoramento de redes passivas WDM-PON
durante o tráfego de dados. 32 dB de faixa dinâmica com 6 m de resolução foram
atingidos. O segundo reflectômetro foi projetado para atingir resoluções ultra
altas. As aplicações neste caso, além do monitoramento de uma rede TDM-PON
de curto alcance, foram na caracterização de redes de Bragg dispersivas e na
descrição e modelagem de um fenômeno não reportado antes na literatura,
chamado nesta tese de reflexão por curvatura. Foi demonstrada uma resolução
menor que 3 cm com faixa dinâmica maior que 14.0 dB. / [en] This thesis presents the development of two photon counting optical time
domain reflectometers for fiber optic links monitoring. The first one was focused
on high dynamic range. It is demonstrated its tunable capability for a WDM-PON
in-service monitoring. 32 dB on dynamic range and a two-point resolution of 6 m
is achieved. The second reflectometer was design to accomplish an ultra high
resolution. The monitoring of a short TDM-PON is performed. Moreover, due to
its high resolution, a chirped fiber Bragg grating is characterized and a non
previous reported phenomena, the bend reflection, is shaped and described. It is
demonstrated 3 cm two-point resolution and more than 14 dB on dynamic range.
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[en] HIGH-RESOLUTION OTDR WITH EMBEDDED PRECISE FAULT ANALYSIS / [pt] OTDR DE ALTARESOLUÇÃO COM ANÁLISE PRECISA DE FALHAS INTEGRADAFELIPE CALLIARI 16 November 2021 (has links)
[pt] As fibras ópticas são suscetíveis ao estresse mecânico e podem ser
danificadas ou quebradas, portanto, a supervisão da camada física é essencial
para identificar essas falhas e remediá-las o mais rápido possível. Com o objetivo
de agilizar e simplificar o processo de agendamento de unidades de reparo em
campo, foi desenvolvido um sistema automatizado de medição de fibras baseado
em uma unidade de processamento digital de sinal (DSP) capaz de identificar as
posições das falhas de forma autônoma. Combinando esta unidade de DSP com
um OTDR de contagem de fótons, é possível criar tal dispositivo. Este trabalho
apresenta o desenvolvimento dos blocos de construção para tal dispositivo. / [en] Optical fibers are susceptible to mechanical stress and may be damaged
or broken, thus physical layer supervision is essential to identify these failures
and remediate them as quickly as possible. In order to hasten and simplify
the scheduling process of the in-field repairing units, an automated fiber
measurement system based on a digital signal processing (DSP) unit capable
of autonomously identifying fault positions was developed. By combining this
DSP unit with a Tunable Photon-Counting OTDR, it is possible to create such
a device. This work presents the development of the building blocks for such
device.
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[en] EMBEDDED OTDR MONITORING SYSTEMS FOR NEXT GENERATION OPTICAL ACCESS NETWORKS / [pt] SISTEMAS INTEGRADOS DE MONITORAMENTO POR OTDR PARA REDES DE ACESSO ÓPTICO DE PRÓXIMA GERAÇÃO12 December 2017 (has links)
[pt] Para suportar os requisitos das redes móveis de 5a geração (5G), os
sistemas de comunicação óptica serão usados nas redes de acesso. Isso ocorre
porque a evolução das RAN (Radio Access Networks) incluem a centralização
do equipamento mais crítico para implantar pontos de acesso móveis de
baixa potência, como DAS (Distributed Antenna Systems) e Small Cells. Os
serviços emergentes solicitam a implantação de tecnologias de rádio sobre fibra
com ênfase na eficiência de largura de banda, eficiência energética e alta
confiabilidade. Neste âmbito, um monitoramento eficiente da camada física
é imperativo para a operação dessas redes. O sistema de monitoramento
deve fornecer uma localização de falhas em serviço, econômico, centralizado
e com impacto mínimo para a transmissão de dados. Esta tese propõe vários
sistemas de monitoramento incorporado no transceptor utilizando reflectometria
óptica no domínio do tempo. Os sistemas de monitoramento são
testados em diferentes sistemas de transmissão de dados e arquiteturas de
rede, onde é apresentada uma validação simulada e outras experimentais. / [en] In order to support the requirements for 5th generation mobile networks (5G), optical communication systems will be used in the access part of the network. This is because the evolution of radio access networks includes the centralization of the most critical equipment in order to deploy low power mobile access points, like distributed antenna systems and small cells. The emerging services call for the deployment of radio over fibre technologies with emphasis on bandwidth efficiency, energy efficiency and high reliability. Within this scope, an efficient monitoring of the physical layer would become essential for the operation of these networks. The monitoring system should provide in-service, cost efficient and centralized fault localization with minimum impact on data transmission. This thesis proposes
several transceiver-embedded optical time domain reflectometry monitoring systems. The monitoring systems are tested over different data transmission systems and network architectures, where one architecture was simulated and several others experimentally validated.
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[pt] LASERS DE FIBRA DE MODO TRAVADO PARA REFLECTOMETRIA ÓPTICA NO DOMÍNIO DO TEMPO E SENSORIAMENTO / [en] MODE-LOCKED FIBER LASERS FOR OPTICAL TIME-DOMAIN REFLECTOMETRY AND SENSINGMARLON MEDEIROS CORREIA 16 May 2023 (has links)
[pt] Diferentes tipos de lasers podem ser usados para gerar pulsos de luz com
uma ampla faixa de durações de pulso, energias e potências de pico. As técnicas
de Q-switching e mode-locked são relatadas há anos por vários autores e
pesquisadores e são frequentemente utilizadas na geração de lasers de pulso
ultracurto com duração de pulso no domínio do tempo na faixa de nanossegundos
até femtossegundos. Uma configuração, com ganho fornecido por um
amplificador óptico semicondutor (SOA) e amplificador de fibra dopada com
érbio (EDFA) é proposta e emprega a técnica de gerenciamento de dispersão para
gerar um trem de pulsos ópticos exibindo alta potência de pico, taxa de repetição
ultra-baixa e largura temporal curta, habilitando que este laser seja usado como
uma fonte para aplicações de alta resolução em reflectometria óptica no domínio
do tempo (OTDR). A operação mode-locked é conhecida por ocorrer apenas em
lasers ordenados padrão por um longo tempo e até recentemente foi encontrado
também em lasers de fibra aleatórios desordenados (RFL). Embora tenha havido
progresso no sentido de travar modos espaciais e longitudinais em lasers
aleatórios, a literatura carece de relatos sobre geração de pulsos limitada por
transformada de Fourier, apesar das muitas décadas de campo. O autor demonstra
experimentalmente um mode-locked random fiber laser (MLRFL) operando como
um refletômetro óptico de domínio do tempo sensível à fase. Aqui, a
saída total do laser fornece o sinal de detecção, em contraste com o pequeno sinal
retroespalhado medido em um OTDR convencional. O laser opera como um
sensor acústico distribuído (DAS) e sensor de temperatura distribuído (DTS). / [en] Different types of lasers can be used to generate light pulses with a wide
range of pulse durations, energies and peak powers. Q-switching and mode-locked
techniques have been reported for years by several authors and researchers and are
frequently used in the generation of ultra-short-pulse lasers with time-domain
pulse durations from the nanosecond to femtosecond range. A configuration, with
gain provided by a semiconductor optical amplifier (SOA) and erbium-doped
fiber amplifier (EDFA) is proposed and employ the dispersion management
technique to generate a train of optical pulses exhibiting high-peak-power, ultralow repetition rate, and fast temporal width, enabling this laser to be used as a
source for high-resolution optical time domain reflectometer (OTDR)
applications. The mode-locking operation has been known to occur only in
standard ordered lasers for a long time and until recently it was found to also
occur in disordered random fiber lasers (RFL). Although progress has been made
towards locking spatial and longitudinal modes in random lasers, the literature
lacks reports on Fourier transform-limited pulse generation despite the many
decades of the field. The author experimentally demonstrates a mode-locked
random fiber laser (MLRFL) operating as a lasing phase-sensitive optical time domain reflectometer based on random feedback from a sensing fiber.
Here, the full output of the laser provides the sensing signal, in contrast to the
small backscattered signal measured in a conventional OTDR. The laser operates
as a distributed acoustic sensor (DAS) and distributed temperature sensor (DTS).
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