Search

V této práci se zabývám problematikou optických multiplexů a optických zesilovačů. U optických multiplexů se věnuji především nejpoužívanějším typům CWDM a DWDM, jsou uvedeny principy realizace na elementární úrovní a následně i jejich parametry či možnosti zapojení v optických sítích. U optických zesilovačů je nejznámější EDFA zesilovač, kterému je věnována hlavní pozornost a je podrobně v textu popsán, uvedeno je také vnitřní zapojení zesilovače. Současně se dostává do popředí i zesilovač Ramanovský či Ramanův, o kterém se v textu také zmiňuji a uvádím i příklad realizace. V další části práce uvádím praktický návrh komunikačního systému zahrnujícího optický multiplex a zesilovač EDFA, uvedeny jsou potřebné teoretické návrhové rovnice a základní komponenty nutné pro správnou funkci systému. V poslední části je prováděna simulace komunikačního systému z pohledu šíření signálu v optickém vlákně dle reálných parametrů optických vláken a optických vysílačů (chromatická disperze, optický výkon, parametry signálu, atd.). V simulacích se pokouším zahrnout i vliv polarizační vidové disperze a její náhodný charakter. Pro výpočty je využito nelineární Schrodingerovy rovnice, jenž popisuje šíření optického signálu vláknem, a jsou realizovány v programu MATLAB., In this thesis I consider problems of optical multiplexers, optical amplifiers and designing optical networks with this components. CWDM and DWDM are the most common used multiplexers today. I describe principles of realization multiplexers from basic level to realization in WDM networks. EDFA is also common used amplifier today and I describe his internal structure and how it works. Today, we can observe many realization of optical netwoks with Raman amplifiers, especially in long haul networks. Raman amplifier is characterized in brief. In next chapter I describe the design of optical communication systems and the main designing equations are explained. Then I used the equations for example of designing optical communication system with multiplexers, EDFAs and other components, which are needed for function of the system. In last chapter I explain mathematical model of signal propagation in optical fiber called nonlinear Schrodinger equation, which includes main optical effects in fiber like chromatic dispersion or Kerr effect. The simulation model and his numeric solution was designed including PMD effect, the simulation model is programmed in MATLAB.

Tato diplomová práce řeší vliv dlouhých optovláknových tras na polarizační stav světla a jejich využití pro napájení polarizačních senzorů. Cílem diplomové práce bylo navrhnutí uspořádání optovláknových komponent tak, aby polarizační vlastnosti světla na konci trasy byly dále použitelné pro senzorické účely. Byly navrženy čtyři dílčí měření s dlouhou trasou (v laboratorním uspořádání, pokládkou v zemi, na závěse, při působení vnějšího vlivu) a jedno měření bez trasy při působení vnějšího vlivu. Celkové výsledky měření demonstrují, že pro funkční napájení senzorických systémů s dlouhou trasou lze použít vybudované stávající jednovidové vlákno (uloženo pokládkou v zemi), do kterého by se multiplexoval zdroj světla pro daný senzorický systém. V diskuzi jsou rozebrány všechny typy měření a porovnávány mezi sebou. V závěru je zrekapitulován celkový výsledek a jsou zde popsány aplikace, u kterých by takový senzorický systém mohl být použit., This diploma thesis deals with the influence of long fiber optic paths on the polarization state of light and their use for powering polarization sensors. The aim of the diploma thesis was to design the arrangement of optical fiber components so that the polarization properties of light at the end of the path are further usable for sensory purposes. Four partial measurements with a long path (in a laboratory setting, laying in the ground, on a curtain, under the influence of external influence) and one measurement without a path under the influence of external influence were designed. The overall measurement results demonstrate that for the functional power supply of long-distance sensor systems, an existing single-mode fiber can be used (laid by laying in the ground), into which a light source for a given sensor system would be multiplexed. In the discussion, all types of measurements are analyzed and compared with each other. Finally, the overall result is summarized and applications are described in which such a sensor system could be used.

Polarizácia svetla je jedným z najpozoruhodnejších javov v prírode a viedla k mnohým objavom v opticko-telekomunikačnej sfére. V diplomovej práci sú popísané základné poznatky ohľadom polarizovaného svetla, ktoré v sebe zahrňujú typy polarizácie svetla, problematiku Poincarého gule, polarizačnej elipsy a pod. Dôraz je taktiež kladený na meranie optického výkonu, kde bola spravená analýza rôznych typov fotodetektorov a taktiež aj polarimetrov. V praktickej časti tejto práce je samotný návrh pracoviska popísaný v schémach. Taktiež sú analyzované všetky zariadenia v pracovisku a následne demonštrované meranie vo viacerých scenároch. V záverečnej kapitole je diskusia s nameranými výsledkami a grafickými závislosťami, porovnanie a analyzovanie výsledkov., The polarization of light is one of the most remarkable phenomena in nature and has led to many discoveries in the optical-telecommunications sphere. The master's thesis describes the basic knowledge about polarized light, which includes the types of light polarization, the issue of Poincaré sphere, polarizing ellipse, etc. Emphasis is also placed on the measurement of optical power, where the analysis of various types of photodetectors and also polarimeters was performed. In the practical part of this work, the design of the workplace itself is described in the diagrams. Also, all devices in the workplace are analyzed and subsequently demonstrated measurement in several scenarios. The final chapter is a discussion with the measured results and graphical dependencies, comparison and analysis of results.

Diplomová práca je zameraná na objasnenie problematiky kvantovej distribúcie kľúčov (QKD) a vysvetlenie princípu fungovania samotného prenosu kvantového signálu. Následne sú porovnávaní komerční distribútori QKD a ich jednotlivé zariadenia. Praktická čast práce sa v prvej časti zaoberá prenosom kvantových kľúčov v simulačnom prostredí QKDNetsim. Druhá časť je zameraná na návrh a zostrojenie testovacieho polygónu, na ktorom bude možné testovať čo najviac možností zapojenia optickej siete s prenosom kvantového signálu s bežnými dátami v jednom vlákne. V poslednej časti sú vytvorené simulácie rôznych druhov filtrov pre potlačenie šumu v programe VPIphotonics a otestované možnosti simulátora QKDNetsim., The aim of this masters thesis is to explain quantum key distribution (QKD) and principle of signal transmission in the quantum channel. Further this thesis complains commercial distributors of QKD technologies and their individual appliances. Practical part of the thesis is separated to 3 parts. First part handles transmission of quantum keys in QKDNetsim simulator. Second part takes care of design and creation of a test polygon that allows for testing of many optical network configurations with quantum signal and normal data traffic being transmitted in a single fiber. Multiple simulations of use of various filter types to supress the signal noise in the program VPIphotonics and tested by QKDNetsim are shown in the last part of this thesis.

Diplomová práce se zaměřuje na společný přenos vybraných fotonických služeb jedním jednovidovým optickým vláknem. V práci je rozebrána problematika společného přenosu více fotonických služeb jedním optickým vláknem při využití technologie vlnového multiplexu. Dále je popsán vznik a vliv nelineárních jevů doprovázejících společný přenos fotonických služeb. Kromě běžného datového přenosu s přenosovou rychlostí 10 Gbit/s je zvažován společný přenos vysokorychlostního datového signál o přenosové rychlosti 200 Gbit/s, přenos přesného času a vysokovýkonného senzorického signálu. Při společném přenosu vybraných fotonických služeb bylo provedeno měření přenosových parametrů pro různé varianty uspořádání společného přenosu. Analyzován byl především vliv nelineárních jevů a možné vzájemné rušení jednotlivých přenosových kanálů při odstupu 50 a 100 GHz mezi jednotlivými signály., 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.

Diplomová práce se zabývá sestavením a možnostmi optovláknového senzorického systému s využitím 100 GHz hustého vlnového multiplexu (DWDM) při použití standardních jednovidových komunikačních vláken. V úvodu jsou rozebrány potřebné teoretické znalosti. Cílem je návrh senzoru narušení teplotního pole se vzdáleným buzením a detekcí. Praktická část obsahuje návrh a sestavení měřícího pracoviště. Dále jsou uvedeny výsledky jednotlivých měření, které jsou v závěru porovnány a vyhodnoceny., The diploma thesis deals with the optical fiber sensor system assembly and its possibilities using 100 GHz wavelength multiplexing (DWDM), when using standard single-mode communication fibers. In the introduction, the necessary theoretical knowledge is discussed. The aim of the work is to design a temperature field violation sensor with remote excitation and detection. The practical part of the thesis contains the design and assembly of the measuring workplace. Also, the results of each measurement are presented, and at the end, they are compared and assessed.

Diplomová práce se zabývá sestavením a možnostmi optovláknového senzorického systému s využitím 100 GHz hustého vlnového multiplexu (DWDM) při použití standardních jednovidových komunikačních vláken. V úvodu jsou rozebrány potřebné teoretické znalosti. Cílem je návrh senzoru narušení teplotního pole se vzdáleným buzením a detekcí. Praktická část obsahuje návrh a sestavení měřícího pracoviště. Dále jsou uvedeny výsledky jednotlivých měření, které jsou v závěru porovnány a vyhodnoceny., The diploma thesis deals with the optical fiber sensor system assembly and its possibilities using 100 GHz wavelength multiplexing (DWDM), when using standard single-mode communication fibers. In the introduction, the necessary theoretical knowledge is discussed. The aim of the work is to design a temperature field violation sensor with remote excitation and detection. The practical part of the thesis contains the design and assembly of the measuring workplace. Also, the results of each measurement are presented, and at the end, they are compared and assessed.

Diplomová práca je zameraná na objasnenie problematiky kvantovej distribúcie kľúčov (QKD) a vysvetlenie princípu fungovania samotného prenosu kvantového signálu. Následne sú porovnávaní komerční distribútori QKD a ich jednotlivé zariadenia. Praktická čast práce sa v prvej časti zaoberá prenosom kvantových kľúčov v simulačnom prostredí QKDNetsim. Druhá časť je zameraná na návrh a zostrojenie testovacieho polygónu, na ktorom bude možné testovať čo najviac možností zapojenia optickej siete s prenosom kvantového signálu s bežnými dátami v jednom vlákne. V poslednej časti sú vytvorené simulácie rôznych druhov filtrov pre potlačenie šumu v programe VPIphotonics a otestované možnosti simulátora QKDNetsim., The aim of this masters thesis is to explain quantum key distribution (QKD) and principle of signal transmission in the quantum channel. Further this thesis complains commercial distributors of QKD technologies and their individual appliances. Practical part of the thesis is separated to 3 parts. First part handles transmission of quantum keys in QKDNetsim simulator. Second part takes care of design and creation of a test polygon that allows for testing of many optical network configurations with quantum signal and normal data traffic being transmitted in a single fiber. Multiple simulations of use of various filter types to supress the signal noise in the program VPIphotonics and tested by QKDNetsim are shown in the last part of this thesis.

Polarizácia svetla je jedným z najpozoruhodnejších javov v prírode a viedla k mnohým objavom v opticko-telekomunikačnej sfére. V diplomovej práci sú popísané základné poznatky ohľadom polarizovaného svetla, ktoré v sebe zahrňujú typy polarizácie svetla, problematiku Poincarého gule, polarizačnej elipsy a pod. Dôraz je taktiež kladený na meranie optického výkonu, kde bola spravená analýza rôznych typov fotodetektorov a taktiež aj polarimetrov. V praktickej časti tejto práce je samotný návrh pracoviska popísaný v schémach. Taktiež sú analyzované všetky zariadenia v pracovisku a následne demonštrované meranie vo viacerých scenároch. V záverečnej kapitole je diskusia s nameranými výsledkami a grafickými závislosťami, porovnanie a analyzovanie výsledkov., The polarization of light is one of the most remarkable phenomena in nature and has led to many discoveries in the optical-telecommunications sphere. The master's thesis describes the basic knowledge about polarized light, which includes the types of light polarization, the issue of Poincaré sphere, polarizing ellipse, etc. Emphasis is also placed on the measurement of optical power, where the analysis of various types of photodetectors and also polarimeters was performed. In the practical part of this work, the design of the workplace itself is described in the diagrams. Also, all devices in the workplace are analyzed and subsequently demonstrated measurement in several scenarios. The final chapter is a discussion with the measured results and graphical dependencies, comparison and analysis of results.

Tato diplomová práce řeší vliv dlouhých optovláknových tras na polarizační stav světla a jejich využití pro napájení polarizačních senzorů. Cílem diplomové práce bylo navrhnutí uspořádání optovláknových komponent tak, aby polarizační vlastnosti světla na konci trasy byly dále použitelné pro senzorické účely. Byly navrženy čtyři dílčí měření s dlouhou trasou (v laboratorním uspořádání, pokládkou v zemi, na závěse, při působení vnějšího vlivu) a jedno měření bez trasy při působení vnějšího vlivu. Celkové výsledky měření demonstrují, že pro funkční napájení senzorických systémů s dlouhou trasou lze použít vybudované stávající jednovidové vlákno (uloženo pokládkou v zemi), do kterého by se multiplexoval zdroj světla pro daný senzorický systém. V diskuzi jsou rozebrány všechny typy měření a porovnávány mezi sebou. V závěru je zrekapitulován celkový výsledek a jsou zde popsány aplikace, u kterých by takový senzorický systém mohl být použit., This diploma thesis deals with the influence of long fiber optic paths on the polarization state of light and their use for powering polarization sensors. The aim of the diploma thesis was to design the arrangement of optical fiber components so that the polarization properties of light at the end of the path are further usable for sensory purposes. Four partial measurements with a long path (in a laboratory setting, laying in the ground, on a curtain, under the influence of external influence) and one measurement without a path under the influence of external influence were designed. The overall measurement results demonstrate that for the functional power supply of long-distance sensor systems, an existing single-mode fiber can be used (laid by laying in the ground), into which a light source for a given sensor system would be multiplexed. In the discussion, all types of measurements are analyzed and compared with each other. Finally, the overall result is summarized and applications are described in which such a sensor system could be used.

Diplomová práca je zameraná na objasnenie problematiky kvantovej distribúcie kľúčov (QKD) a vysvetlenie princípu fungovania samotného prenosu kvantového signálu. Následne sú porovnávaní komerční distribútori QKD a ich jednotlivé zariadenia. Praktická čast práce sa v prvej časti zaoberá prenosom kvantových kľúčov v simulačnom prostredí QKDNetsim. Druhá časť je zameraná na návrh a zostrojenie testovacieho polygónu, na ktorom bude možné testovať čo najviac možností zapojenia optickej siete s prenosom kvantového signálu s bežnými dátami v jednom vlákne. V poslednej časti sú vytvorené simulácie rôznych druhov filtrov pre potlačenie šumu v programe VPIphotonics a otestované možnosti simulátora QKDNetsim., The aim of this masters thesis is to explain quantum key distribution (QKD) and principle of signal transmission in the quantum channel. Further this thesis complains commercial distributors of QKD technologies and their individual appliances. Practical part of the thesis is separated to 3 parts. First part handles transmission of quantum keys in QKDNetsim simulator. Second part takes care of design and creation of a test polygon that allows for testing of many optical network configurations with quantum signal and normal data traffic being transmitted in a single fiber. Multiple simulations of use of various filter types to supress the signal noise in the program VPIphotonics and tested by QKDNetsim are shown in the last part of this thesis.

Polarizácia svetla je jedným z najpozoruhodnejších javov v prírode a viedla k mnohým objavom v opticko-telekomunikačnej sfére. V diplomovej práci sú popísané základné poznatky ohľadom polarizovaného svetla, ktoré v sebe zahrňujú typy polarizácie svetla, problematiku Poincarého gule, polarizačnej elipsy a pod. Dôraz je taktiež kladený na meranie optického výkonu, kde bola spravená analýza rôznych typov fotodetektorov a taktiež aj polarimetrov. V praktickej časti tejto práce je samotný návrh pracoviska popísaný v schémach. Taktiež sú analyzované všetky zariadenia v pracovisku a následne demonštrované meranie vo viacerých scenároch. V záverečnej kapitole je diskusia s nameranými výsledkami a grafickými závislosťami, porovnanie a analyzovanie výsledkov., The polarization of light is one of the most remarkable phenomena in nature and has led to many discoveries in the optical-telecommunications sphere. The master's thesis describes the basic knowledge about polarized light, which includes the types of light polarization, the issue of Poincaré sphere, polarizing ellipse, etc. Emphasis is also placed on the measurement of optical power, where the analysis of various types of photodetectors and also polarimeters was performed. In the practical part of this work, the design of the workplace itself is described in the diagrams. Also, all devices in the workplace are analyzed and subsequently demonstrated measurement in several scenarios. The final chapter is a discussion with the measured results and graphical dependencies, comparison and analysis of results.

Diplomová práce se zaměřuje na společný přenos vybraných fotonických služeb jedním jednovidovým optickým vláknem. V práci je rozebrána problematika společného přenosu více fotonických služeb jedním optickým vláknem při využití technologie vlnového multiplexu. Dále je popsán vznik a vliv nelineárních jevů doprovázejících společný přenos fotonických služeb. Kromě běžného datového přenosu s přenosovou rychlostí 10 Gbit/s je zvažován společný přenos vysokorychlostního datového signál o přenosové rychlosti 200 Gbit/s, přenos přesného času a vysokovýkonného senzorického signálu. Při společném přenosu vybraných fotonických služeb bylo provedeno měření přenosových parametrů pro různé varianty uspořádání společného přenosu. Analyzován byl především vliv nelineárních jevů a možné vzájemné rušení jednotlivých přenosových kanálů při odstupu 50 a 100 GHz mezi jednotlivými signály., 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.

Tato práce přehledně pojednává o teoretických i aplikačních možnostech nelineárních jevů v optickém prostředí. Jelikož je v dnešní době nejpoužívanějším optickým prostředím optické vlákno, je působení těchto jevů demonstrováno právě na optickém vlákně. Základním pilířem práce jsou teoretické informace upřesněné matematickými, případně fyzikálními vyjádřeními. Definují nelineární prostředí a jevy, které v něm vznikají. Tedy jevy druhého řádu, mezi které patří Generování druhé harmonické (SHG), Třívlnný proces (TWM), a jevy třetího řádu, jako jsou Generování třetí harmonické (THG), Automodulace fáze (SPM), Křížová modulace (XPM), Autofokusace, Čtyřvlnné směšování (FWM) a degenerativní Čtyřvlnné směšování (DFWM). K těmto jevům jsou ještě doplněny jevy, které vznikají rozptylem. Tedy Brillouinův a Ramanův rozptyl. Dalším bodem práce, je seznámit čtenáře s přenosovým systémem DWDM. DWDM systémy využívají k přenosu informací hustého vlnového multiplexu. A jsou to právě tyto systémy, kde najdou nelineární jevy své uplatnění. Jsou zde velké nároky na přenosovou kapacitu a rychlost. Limitujícím faktorem v těchto systémech jsou FWM a XPM, které mohou při špatném návrhu způsobit přeslechy mezi kanály. V poslední části práce teoretické poznatky podpoříme aplikačními možnostmi a simulacemi. Jako simulační prostředí byl zvolen program OptSim verze 4.0. V něm je simulována závislost účinků FWM, SPM a XPM na velikosti chromatické disperze a výkonu signálu navazovaného do optického vlákna., This paper describes theoretical and application options of nonlinear effects in optical medium. Optical medium means fiber optics, because the fiber is the most employed optical medium at these days. Basic statements of this work are theoretical information with mathematical and physical expressions. These expressions defines nonlinear medium and effects which are founded here. These effects are split to second and third orders. Nonlinear effects of second orders are Second-harmonic Generation, Three-wave Mixing process. Nonlinear effects third orders are Third-harmonic Generation, Self-phase Modulation, Cross-phase Modulation, Four-wave Mixing and Degenerative Four-wave Mixing process. These effects are extended by scattering effects – Brillouin’s and Raman‘s Scattering. The next point discuss about optical communication system DWDM. DWDM uses dense wavelength multiplexing. Nonlinear effects have a few negative influences on these systems. There are requests for high bandwidth and communication speed. FWM and XPM limit these requests. They can invoke cross-talks. We support theoretical information with application examples and simulations at the end of this work. We use OptSim v.4.0 program. We are simulate FWM and XPM effect in depend on chromatical dispersion and power.

Semestrální práce pojednává o implementaci prvků, potřebných pro multiplexaci, do knihovny simulačního programu OptSim. Jsou vysvětleny jednovidové a mnohovidové optické vlákna, jevy působící na přenos signálu v optickém vlákně, principy multiplexování a přístupové optické sítě., The semestral thesis inquires the implementation of the elements required for multiple- xing into the library OptSim simulaton program. There are explained single-mode and multi-mode optical fibers, the effects operating on transmission signal in the optical fiber, the principles of multiplexing and optical access network.

V tejto bakalárskej práci je vyriešené prepojenie TV štúdii v roku 2020, za účelom sprostredkovania futbalových zápasov medzi štúdiami v Prahe a Bratislave. Práca sa zaoberá problematikou optických spojov a technológii, ktoré sa vyžívajú pri prenose veľkého množstva dát., In this bachelor thesis work is done TV link study in 2020, for the purpose of mediation football matches between studies in Prague and Bratislava. This work deals with optical connections and technology matters to revel in the transmission of large amounts of data.

Hlavným cieľom diplomovej práce je simulácia DWDM optickej siete, definovanej dopo- ručením ITU-T. Optická sieť obsahuje 16 komunikačných kanálov s prenosovou vzdiale- nosťou 50km. Jednotlivé komunikačné budú obsahovať šírku pásma minimálne 50GHz a prenosovú rýchlosť minimálne 10Gbit/s. Na výslednom simulačnom modeli by malo byť vykonaných aspoň 8 druhov modulačných techník. Výsledkom práce by malo byť po- rovnanie modulačných techník z hľadiska použiteľnosti šírky pásma a porovnania kvality prenosu., The main goal of the diploma thesis is DWDM simulation of optical network, defined by recommandation ITU-T. Optical network includes 16 communication channels with length of fiber 50 km. Each channel have to be set with bandwith 50GHz and Bit rate with minimal value 10Gbit/s. The final simulation model includes 8 types of modulation techniques. The result of the thesis is comparison modulation techniques in terms of usability of bandwith and comparison of the quality of transfer

Tato práce popisuje jednotlivé druhy optických multiplexních systémů (WDM) dle doporučení standardizační komise ITU-T. Nabízí přehled komponent a zhodnocení kritických částí při návrhu, potažmo správy sítě využívající WDM technologie. S ohledem na doporučení ITU-T a charakter jednotlivých negativních vlivů jsou popsány optimální druhy optických vláken, optické zdroje, přijímače, zesilovače a především optické filtry, které zabezpečují funkci celého WDM systému. Působení jednotlivých negativních vlivů při provozu optického multiplexu je rovněž zmíněno. Zde se díky vysokým vyzářeným výkonům dostávají do popředí především nelineární jevy. Dále je proveden návrh WDM sítě, zahrnující správu a dohled fyzické vrstvy. Je předveden přenos 1,33 Tbit/s (třicet dva 42,7Gbit/s WDM kanálů) v 25,6nm pásmu C (100 GHz rozestup) na vzdálenost 300 km (tři 100km spoje) s využitím post-kompenzovaného NZDFS vlákna LEAF. Díky 40Gbit/s hustému vlnovému multiplexu (DWDM), nasazení NZR-DPSK modulace, vyvážené detekci a Erbiem dopovaných vláknových zesilovačů je dosaženo přenosu 400 Tbit/s×km. Společně s návrhem přenosové trasy je realizována série simulací v programu OptiSystem 8.0, jejichž hlavní účel není přesná simulace komponent reálné trasy, ale slouží jako vhodná podpora návrhu pro zvolení optimálních parametrů trasy vzhledem k zadaným požadavkům, jako například stanovení délky jednoho úseku trasy, počet a umístění zesilovačů nebo způsob kompenzace chromatické disperze., This thesis describes single types of wavelength-division multiplex (WDM) according to the International Telecommunication Union (ITU-T). This work offers an overview of components and evaluation of critical parts of network design utilizing WDM technology. There are depicted typical properties, suitable components and channel spacing for each category. Suitable optic fibers according to ITU-T and characteristics of negative effects can be found in the work as well. Furthermore, there are presented most important optic sources, optic amplifiers, optic detectors with filters their requirements and application. They are especially important for achieving operation of WDM system. The fifth chapter considers impact of negative effects in fiber optics and their influence on the system. Then, a WDM system is designed along with management and monitoring the physical layer. The work also presents 1,33 Tbit/s (32 × 42,7 Gbit/s) WDM transmission over 300 km (with three 100 km spans) of post-compensated non-zero dispersion-shifted fiber (NZDSF) LEAF. The capacity of 400 Tbit/s×km is achieved in a single 25,6 nm C band using non-return-to-zero differential phase-shift-keyed modulation (NRZ-DQPSK), balanced detection and erbium-doped fiber amplification. Together with design of transmission system a several simulative analysis has been carried out in order to find the optimum configuration (such as number and distances between amplifiers, length of spans or the way of dispersion compensation) for a high bit rate optical transmission system. It was used a program OptiSystem 8.0.

V tejto diplomovej práci je popísaná softwarovo definovaná sieť so zameraním na optickú sieť. Následne je navrhnutá vlastná softwarovo sieť, ktorá je implementovaná do prostredia OMNeT++. Práca sa zaoberá problematikou SDN(softwarovo definovaných sieti), a vplyvom na súčasné komunikačné prostredie vo svete telekomunikačných služieb., This diploma work describes the software-defined network focusing on optical networks. Subsequently designed their own software network that is implemented in the environment OMNeT ++. This work deals with SDN (software-defined network), and impact on current communications environment in the world of telecom-munications services.

Tato práce přehledně pojednává o teoretických i aplikačních možnostech nelineárních jevů v optickém prostředí. Jelikož je v dnešní době nejpoužívanějším optickým prostředím optické vlákno, je působení těchto jevů demonstrováno právě na optickém vlákně. Základním pilířem práce jsou teoretické informace upřesněné matematickými, případně fyzikálními vyjádřeními. Definují nelineární prostředí a jevy, které v něm vznikají. Tedy jevy druhého řádu, mezi které patří Generování druhé harmonické (SHG), Třívlnný proces (TWM), a jevy třetího řádu, jako jsou Generování třetí harmonické (THG), Automodulace fáze (SPM), Křížová modulace (XPM), Autofokusace, Čtyřvlnné směšování (FWM) a degenerativní Čtyřvlnné směšování (DFWM). K těmto jevům jsou ještě doplněny jevy, které vznikají rozptylem. Tedy Brillouinův a Ramanův rozptyl. Dalším bodem práce, je seznámit čtenáře s přenosovým systémem DWDM. DWDM systémy využívají k přenosu informací hustého vlnového multiplexu. A jsou to právě tyto systémy, kde najdou nelineární jevy své uplatnění. Jsou zde velké nároky na přenosovou kapacitu a rychlost. Limitujícím faktorem v těchto systémech jsou FWM a XPM, které mohou při špatném návrhu způsobit přeslechy mezi kanály. V poslední části práce teoretické poznatky podpoříme aplikačními možnostmi a simulacemi. Jako simulační prostředí byl zvolen program OptSim verze 4.0. V něm je simulována závislost účinků FWM, SPM a XPM na velikosti chromatické disperze a výkonu signálu navazovaného do optického vlákna., This paper describes theoretical and application options of nonlinear effects in optical medium. Optical medium means fiber optics, because the fiber is the most employed optical medium at these days. Basic statements of this work are theoretical information with mathematical and physical expressions. These expressions defines nonlinear medium and effects which are founded here. These effects are split to second and third orders. Nonlinear effects of second orders are Second-harmonic Generation, Three-wave Mixing process. Nonlinear effects third orders are Third-harmonic Generation, Self-phase Modulation, Cross-phase Modulation, Four-wave Mixing and Degenerative Four-wave Mixing process. These effects are extended by scattering effects – Brillouin’s and Raman‘s Scattering. The next point discuss about optical communication system DWDM. DWDM uses dense wavelength multiplexing. Nonlinear effects have a few negative influences on these systems. There are requests for high bandwidth and communication speed. FWM and XPM limit these requests. They can invoke cross-talks. We support theoretical information with application examples and simulations at the end of this work. We use OptSim v.4.0 program. We are simulate FWM and XPM effect in depend on chromatical dispersion and power.

Hlavným cieľom diplomovej práce je simulácia DWDM optickej siete, definovanej dopo- ručením ITU-T. Optická sieť obsahuje 16 komunikačných kanálov s prenosovou vzdiale- nosťou 50km. Jednotlivé komunikačné budú obsahovať šírku pásma minimálne 50GHz a prenosovú rýchlosť minimálne 10Gbit/s. Na výslednom simulačnom modeli by malo byť vykonaných aspoň 8 druhov modulačných techník. Výsledkom práce by malo byť po- rovnanie modulačných techník z hľadiska použiteľnosti šírky pásma a porovnania kvality prenosu., The main goal of the diploma thesis is DWDM simulation of optical network, defined by recommandation ITU-T. Optical network includes 16 communication channels with length of fiber 50 km. Each channel have to be set with bandwith 50GHz and Bit rate with minimal value 10Gbit/s. The final simulation model includes 8 types of modulation techniques. The result of the thesis is comparison modulation techniques in terms of usability of bandwith and comparison of the quality of transfer

V tejto diplomovej práci je popísaná softwarovo definovaná sieť so zameraním na optickú sieť. Následne je navrhnutá vlastná softwarovo sieť, ktorá je implementovaná do prostredia OMNeT++. Práca sa zaoberá problematikou SDN(softwarovo definovaných sieti), a vplyvom na súčasné komunikačné prostredie vo svete telekomunikačných služieb., This diploma work describes the software-defined network focusing on optical networks. Subsequently designed their own software network that is implemented in the environment OMNeT ++. This work deals with SDN (software-defined network), and impact on current communications environment in the world of telecom-munications services.

Semestrální práce pojednává o implementaci prvků, potřebných pro multiplexaci, do knihovny simulačního programu OptSim. Jsou vysvětleny jednovidové a mnohovidové optické vlákna, jevy působící na přenos signálu v optickém vlákně, principy multiplexování a přístupové optické sítě., The semestral thesis inquires the implementation of the elements required for multiple- xing into the library OptSim simulaton program. There are explained single-mode and multi-mode optical fibers, the effects operating on transmission signal in the optical fiber, the principles of multiplexing and optical access network.

V tejto bakalárskej práci je vyriešené prepojenie TV štúdii v roku 2020, za účelom sprostredkovania futbalových zápasov medzi štúdiami v Prahe a Bratislave. Práca sa zaoberá problematikou optických spojov a technológii, ktoré sa vyžívajú pri prenose veľkého množstva dát., In this bachelor thesis work is done TV link study in 2020, for the purpose of mediation football matches between studies in Prague and Bratislava. This work deals with optical connections and technology matters to revel in the transmission of large amounts of data.

Diplomová práce se zaměřuje na společný přenos vybraných fotonických služeb jedním jednovidovým optickým vláknem. V práci je rozebrána problematika společného přenosu více fotonických služeb jedním optickým vláknem při využití technologie vlnového multiplexu. Dále je popsán vznik a vliv nelineárních jevů doprovázejících společný přenos fotonických služeb. Kromě běžného datového přenosu s přenosovou rychlostí 10 Gbit/s je zvažován společný přenos vysokorychlostního datového signál o přenosové rychlosti 200 Gbit/s, přenos přesného času a vysokovýkonného senzorického signálu. Při společném přenosu vybraných fotonických služeb bylo provedeno měření přenosových parametrů pro různé varianty uspořádání společného přenosu. Analyzován byl především vliv nelineárních jevů a možné vzájemné rušení jednotlivých přenosových kanálů při odstupu 50 a 100 GHz mezi jednotlivými signály., 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.

Bakalářská práce „Optické SDN“ se zabývá rozborem technologie Softwarově definovaných sítí na optickém přepínači. Konkrétně je zaměřena na dálkové manuální přepínání a automatické přepínání na základě změny okolního prostředí. Cílem práce je popis technologie, pochopení principu softwarově definovaných sítí, včetně realizace demonstračního manuálního dálkového přepínání a automatického přepínání., The bacherol thesis „Optical SDN“ deals with the analysis of software-defined technology networks on the optical switch. Specifically, it focuses on remote manual switching and automatic switching based on surroundings. The aim of the thesis is description of technology, understanding the principle of software-defined networks, including the implementation of demostrative manual remote switching and automatic switching.

Tato práce popisuje jednotlivé druhy optických multiplexních systémů (WDM) dle doporučení standardizační komise ITU-T. Nabízí přehled komponent a zhodnocení kritických částí při návrhu, potažmo správy sítě využívající WDM technologie. S ohledem na doporučení ITU-T a charakter jednotlivých negativních vlivů jsou popsány optimální druhy optických vláken, optické zdroje, přijímače, zesilovače a především optické filtry, které zabezpečují funkci celého WDM systému. Působení jednotlivých negativních vlivů při provozu optického multiplexu je rovněž zmíněno. Zde se díky vysokým vyzářeným výkonům dostávají do popředí především nelineární jevy. Dále je proveden návrh WDM sítě, zahrnující správu a dohled fyzické vrstvy. Je předveden přenos 1,33 Tbit/s (třicet dva 42,7Gbit/s WDM kanálů) v 25,6nm pásmu C (100 GHz rozestup) na vzdálenost 300 km (tři 100km spoje) s využitím post-kompenzovaného NZDFS vlákna LEAF. Díky 40Gbit/s hustému vlnovému multiplexu (DWDM), nasazení NZR-DPSK modulace, vyvážené detekci a Erbiem dopovaných vláknových zesilovačů je dosaženo přenosu 400 Tbit/s×km. Společně s návrhem přenosové trasy je realizována série simulací v programu OptiSystem 8.0, jejichž hlavní účel není přesná simulace komponent reálné trasy, ale slouží jako vhodná podpora návrhu pro zvolení optimálních parametrů trasy vzhledem k zadaným požadavkům, jako například stanovení délky jednoho úseku trasy, počet a umístění zesilovačů nebo způsob kompenzace chromatické disperze., This thesis describes single types of wavelength-division multiplex (WDM) according to the International Telecommunication Union (ITU-T). This work offers an overview of components and evaluation of critical parts of network design utilizing WDM technology. There are depicted typical properties, suitable components and channel spacing for each category. Suitable optic fibers according to ITU-T and characteristics of negative effects can be found in the work as well. Furthermore, there are presented most important optic sources, optic amplifiers, optic detectors with filters their requirements and application. They are especially important for achieving operation of WDM system. The fifth chapter considers impact of negative effects in fiber optics and their influence on the system. Then, a WDM system is designed along with management and monitoring the physical layer. The work also presents 1,33 Tbit/s (32 × 42,7 Gbit/s) WDM transmission over 300 km (with three 100 km spans) of post-compensated non-zero dispersion-shifted fiber (NZDSF) LEAF. The capacity of 400 Tbit/s×km is achieved in a single 25,6 nm C band using non-return-to-zero differential phase-shift-keyed modulation (NRZ-DQPSK), balanced detection and erbium-doped fiber amplification. Together with design of transmission system a several simulative analysis has been carried out in order to find the optimum configuration (such as number and distances between amplifiers, length of spans or the way of dispersion compensation) for a high bit rate optical transmission system. It was used a program OptiSystem 8.0.

Hlavným cieľom diplomovej práce je simulácia DWDM optickej siete, definovanej dopo- ručením ITU-T. Optická sieť obsahuje 16 komunikačných kanálov s prenosovou vzdiale- nosťou 50km. Jednotlivé komunikačné budú obsahovať šírku pásma minimálne 50GHz a prenosovú rýchlosť minimálne 10Gbit/s. Na výslednom simulačnom modeli by malo byť vykonaných aspoň 8 druhov modulačných techník. Výsledkom práce by malo byť po- rovnanie modulačných techník z hľadiska použiteľnosti šírky pásma a porovnania kvality prenosu., The main goal of the diploma thesis is DWDM simulation of optical network, defined by recommandation ITU-T. Optical network includes 16 communication channels with length of fiber 50 km. Each channel have to be set with bandwith 50GHz and Bit rate with minimal value 10Gbit/s. The final simulation model includes 8 types of modulation techniques. The result of the thesis is comparison modulation techniques in terms of usability of bandwith and comparison of the quality of transfer

V tejto diplomovej práci je popísaná softwarovo definovaná sieť so zameraním na optickú sieť. Následne je navrhnutá vlastná softwarovo sieť, ktorá je implementovaná do prostredia OMNeT++. Práca sa zaoberá problematikou SDN(softwarovo definovaných sieti), a vplyvom na súčasné komunikačné prostredie vo svete telekomunikačných služieb., This diploma work describes the software-defined network focusing on optical networks. Subsequently designed their own software network that is implemented in the environment OMNeT ++. This work deals with SDN (software-defined network), and impact on current communications environment in the world of telecom-munications services.

V tejto bakalárskej práci je vyriešené prepojenie TV štúdii v roku 2020, za účelom sprostredkovania futbalových zápasov medzi štúdiami v Prahe a Bratislave. Práca sa zaoberá problematikou optických spojov a technológii, ktoré sa vyžívajú pri prenose veľkého množstva dát., In this bachelor thesis work is done TV link study in 2020, for the purpose of mediation football matches between studies in Prague and Bratislava. This work deals with optical connections and technology matters to revel in the transmission of large amounts of data.

Semestrální práce pojednává o implementaci prvků, potřebných pro multiplexaci, do knihovny simulačního programu OptSim. Jsou vysvětleny jednovidové a mnohovidové optické vlákna, jevy působící na přenos signálu v optickém vlákně, principy multiplexování a přístupové optické sítě., The semestral thesis inquires the implementation of the elements required for multiple- xing into the library OptSim simulaton program. There are explained single-mode and multi-mode optical fibers, the effects operating on transmission signal in the optical fiber, the principles of multiplexing and optical access network.

Bakalářská práce „Optické SDN“ se zabývá rozborem technologie Softwarově definovaných sítí na optickém přepínači. Konkrétně je zaměřena na dálkové manuální přepínání a automatické přepínání na základě změny okolního prostředí. Cílem práce je popis technologie, pochopení principu softwarově definovaných sítí, včetně realizace demonstračního manuálního dálkového přepínání a automatického přepínání., The bacherol thesis „Optical SDN“ deals with the analysis of software-defined technology networks on the optical switch. Specifically, it focuses on remote manual switching and automatic switching based on surroundings. The aim of the thesis is description of technology, understanding the principle of software-defined networks, including the implementation of demostrative manual remote switching and automatic switching.

Tato práce přehledně pojednává o teoretických i aplikačních možnostech nelineárních jevů v optickém prostředí. Jelikož je v dnešní době nejpoužívanějším optickým prostředím optické vlákno, je působení těchto jevů demonstrováno právě na optickém vlákně. Základním pilířem práce jsou teoretické informace upřesněné matematickými, případně fyzikálními vyjádřeními. Definují nelineární prostředí a jevy, které v něm vznikají. Tedy jevy druhého řádu, mezi které patří Generování druhé harmonické (SHG), Třívlnný proces (TWM), a jevy třetího řádu, jako jsou Generování třetí harmonické (THG), Automodulace fáze (SPM), Křížová modulace (XPM), Autofokusace, Čtyřvlnné směšování (FWM) a degenerativní Čtyřvlnné směšování (DFWM). K těmto jevům jsou ještě doplněny jevy, které vznikají rozptylem. Tedy Brillouinův a Ramanův rozptyl. Dalším bodem práce, je seznámit čtenáře s přenosovým systémem DWDM. DWDM systémy využívají k přenosu informací hustého vlnového multiplexu. A jsou to právě tyto systémy, kde najdou nelineární jevy své uplatnění. Jsou zde velké nároky na přenosovou kapacitu a rychlost. Limitujícím faktorem v těchto systémech jsou FWM a XPM, které mohou při špatném návrhu způsobit přeslechy mezi kanály. V poslední části práce teoretické poznatky podpoříme aplikačními možnostmi a simulacemi. Jako simulační prostředí byl zvolen program OptSim verze 4.0. V něm je simulována závislost účinků FWM, SPM a XPM na velikosti chromatické disperze a výkonu signálu navazovaného do optického vlákna., This paper describes theoretical and application options of nonlinear effects in optical medium. Optical medium means fiber optics, because the fiber is the most employed optical medium at these days. Basic statements of this work are theoretical information with mathematical and physical expressions. These expressions defines nonlinear medium and effects which are founded here. These effects are split to second and third orders. Nonlinear effects of second orders are Second-harmonic Generation, Three-wave Mixing process. Nonlinear effects third orders are Third-harmonic Generation, Self-phase Modulation, Cross-phase Modulation, Four-wave Mixing and Degenerative Four-wave Mixing process. These effects are extended by scattering effects – Brillouin’s and Raman‘s Scattering. The next point discuss about optical communication system DWDM. DWDM uses dense wavelength multiplexing. Nonlinear effects have a few negative influences on these systems. There are requests for high bandwidth and communication speed. FWM and XPM limit these requests. They can invoke cross-talks. We support theoretical information with application examples and simulations at the end of this work. We use OptSim v.4.0 program. We are simulate FWM and XPM effect in depend on chromatical dispersion and power.

Tato práce popisuje jednotlivé druhy optických multiplexních systémů (WDM) dle doporučení standardizační komise ITU-T. Nabízí přehled komponent a zhodnocení kritických částí při návrhu, potažmo správy sítě využívající WDM technologie. S ohledem na doporučení ITU-T a charakter jednotlivých negativních vlivů jsou popsány optimální druhy optických vláken, optické zdroje, přijímače, zesilovače a především optické filtry, které zabezpečují funkci celého WDM systému. Působení jednotlivých negativních vlivů při provozu optického multiplexu je rovněž zmíněno. Zde se díky vysokým vyzářeným výkonům dostávají do popředí především nelineární jevy. Dále je proveden návrh WDM sítě, zahrnující správu a dohled fyzické vrstvy. Je předveden přenos 1,33 Tbit/s (třicet dva 42,7Gbit/s WDM kanálů) v 25,6nm pásmu C (100 GHz rozestup) na vzdálenost 300 km (tři 100km spoje) s využitím post-kompenzovaného NZDFS vlákna LEAF. Díky 40Gbit/s hustému vlnovému multiplexu (DWDM), nasazení NZR-DPSK modulace, vyvážené detekci a Erbiem dopovaných vláknových zesilovačů je dosaženo přenosu 400 Tbit/s×km. Společně s návrhem přenosové trasy je realizována série simulací v programu OptiSystem 8.0, jejichž hlavní účel není přesná simulace komponent reálné trasy, ale slouží jako vhodná podpora návrhu pro zvolení optimálních parametrů trasy vzhledem k zadaným požadavkům, jako například stanovení délky jednoho úseku trasy, počet a umístění zesilovačů nebo způsob kompenzace chromatické disperze., This thesis describes single types of wavelength-division multiplex (WDM) according to the International Telecommunication Union (ITU-T). This work offers an overview of components and evaluation of critical parts of network design utilizing WDM technology. There are depicted typical properties, suitable components and channel spacing for each category. Suitable optic fibers according to ITU-T and characteristics of negative effects can be found in the work as well. Furthermore, there are presented most important optic sources, optic amplifiers, optic detectors with filters their requirements and application. They are especially important for achieving operation of WDM system. The fifth chapter considers impact of negative effects in fiber optics and their influence on the system. Then, a WDM system is designed along with management and monitoring the physical layer. The work also presents 1,33 Tbit/s (32 × 42,7 Gbit/s) WDM transmission over 300 km (with three 100 km spans) of post-compensated non-zero dispersion-shifted fiber (NZDSF) LEAF. The capacity of 400 Tbit/s×km is achieved in a single 25,6 nm C band using non-return-to-zero differential phase-shift-keyed modulation (NRZ-DQPSK), balanced detection and erbium-doped fiber amplification. Together with design of transmission system a several simulative analysis has been carried out in order to find the optimum configuration (such as number and distances between amplifiers, length of spans or the way of dispersion compensation) for a high bit rate optical transmission system. It was used a program OptiSystem 8.0.

Diplomová práce se zaměřuje na společný přenos vybraných fotonických služeb jedním jednovidovým optickým vláknem. V práci je rozebrána problematika společného přenosu více fotonických služeb jedním optickým vláknem při využití technologie vlnového multiplexu. Dále je popsán vznik a vliv nelineárních jevů doprovázejících společný přenos fotonických služeb. Kromě běžného datového přenosu s přenosovou rychlostí 10 Gbit/s je zvažován společný přenos vysokorychlostního datového signál o přenosové rychlosti 200 Gbit/s, přenos přesného času a vysokovýkonného senzorického signálu. Při společném přenosu vybraných fotonických služeb bylo provedeno měření přenosových parametrů pro různé varianty uspořádání společného přenosu. Analyzován byl především vliv nelineárních jevů a možné vzájemné rušení jednotlivých přenosových kanálů při odstupu 50 a 100 GHz mezi jednotlivými signály., 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.

Diplomová práce se zabývá sestavením a možnostmi optovláknového senzorického systému s využitím 100 GHz hustého vlnového multiplexu (DWDM) při použití standardních jednovidových komunikačních vláken. V úvodu jsou rozebrány potřebné teoretické znalosti. Cílem je návrh senzoru narušení teplotního pole se vzdáleným buzením a detekcí. Praktická část obsahuje návrh a sestavení měřícího pracoviště. Dále jsou uvedeny výsledky jednotlivých měření, které jsou v závěru porovnány a vyhodnoceny., The diploma thesis deals with the optical fiber sensor system assembly and its possibilities using 100 GHz wavelength multiplexing (DWDM), when using standard single-mode communication fibers. In the introduction, the necessary theoretical knowledge is discussed. The aim of the work is to design a temperature field violation sensor with remote excitation and detection. The practical part of the thesis contains the design and assembly of the measuring workplace. Also, the results of each measurement are presented, and at the end, they are compared and assessed.

V tejto diplomovej práci je popísaná softwarovo definovaná sieť so zameraním na optickú sieť. Následne je navrhnutá vlastná softwarovo sieť, ktorá je implementovaná do prostredia OMNeT++. Práca sa zaoberá problematikou SDN(softwarovo definovaných sieti), a vplyvom na súčasné komunikačné prostredie vo svete telekomunikačných služieb., This diploma work describes the software-defined network focusing on optical networks. Subsequently designed their own software network that is implemented in the environment OMNeT ++. This work deals with SDN (software-defined network), and impact on current communications environment in the world of telecom-munications services.

Diplomová práca je zameraná na objasnenie problematiky kvantovej distribúcie kľúčov (QKD) a vysvetlenie princípu fungovania samotného prenosu kvantového signálu. Následne sú porovnávaní komerční distribútori QKD a ich jednotlivé zariadenia. Praktická čast práce sa v prvej časti zaoberá prenosom kvantových kľúčov v simulačnom prostredí QKDNetsim. Druhá časť je zameraná na návrh a zostrojenie testovacieho polygónu, na ktorom bude možné testovať čo najviac možností zapojenia optickej siete s prenosom kvantového signálu s bežnými dátami v jednom vlákne. V poslednej časti sú vytvorené simulácie rôznych druhov filtrov pre potlačenie šumu v programe VPIphotonics a otestované možnosti simulátora QKDNetsim., The aim of this masters thesis is to explain quantum key distribution (QKD) and principle of signal transmission in the quantum channel. Further this thesis complains commercial distributors of QKD technologies and their individual appliances. Practical part of the thesis is separated to 3 parts. First part handles transmission of quantum keys in QKDNetsim simulator. Second part takes care of design and creation of a test polygon that allows for testing of many optical network configurations with quantum signal and normal data traffic being transmitted in a single fiber. Multiple simulations of use of various filter types to supress the signal noise in the program VPIphotonics and tested by QKDNetsim are shown in the last part of this thesis.

V této práci se zabývám problematikou optických multiplexů a optických zesilovačů. U optických multiplexů se věnuji především nejpoužívanějším typům CWDM a DWDM, jsou uvedeny principy realizace na elementární úrovní a následně i jejich parametry či možnosti zapojení v optických sítích. U optických zesilovačů je nejznámější EDFA zesilovač, kterému je věnována hlavní pozornost a je podrobně v textu popsán, uvedeno je také vnitřní zapojení zesilovače. Současně se dostává do popředí i zesilovač Ramanovský či Ramanův, o kterém se v textu také zmiňuji a uvádím i příklad realizace. V další části práce uvádím praktický návrh komunikačního systému zahrnujícího optický multiplex a zesilovač EDFA, uvedeny jsou potřebné teoretické návrhové rovnice a základní komponenty nutné pro správnou funkci systému. V poslední části je prováděna simulace komunikačního systému z pohledu šíření signálu v optickém vlákně dle reálných parametrů optických vláken a optických vysílačů (chromatická disperze, optický výkon, parametry signálu, atd.). V simulacích se pokouším zahrnout i vliv polarizační vidové disperze a její náhodný charakter. Pro výpočty je využito nelineární Schrodingerovy rovnice, jenž popisuje šíření optického signálu vláknem, a jsou realizovány v programu MATLAB., In this thesis I consider problems of optical multiplexers, optical amplifiers and designing optical networks with this components. CWDM and DWDM are the most common used multiplexers today. I describe principles of realization multiplexers from basic level to realization in WDM networks. EDFA is also common used amplifier today and I describe his internal structure and how it works. Today, we can observe many realization of optical netwoks with Raman amplifiers, especially in long haul networks. Raman amplifier is characterized in brief. In next chapter I describe the design of optical communication systems and the main designing equations are explained. Then I used the equations for example of designing optical communication system with multiplexers, EDFAs and other components, which are needed for function of the system. In last chapter I explain mathematical model of signal propagation in optical fiber called nonlinear Schrodinger equation, which includes main optical effects in fiber like chromatic dispersion or Kerr effect. The simulation model and his numeric solution was designed including PMD effect, the simulation model is programmed in MATLAB.

V tejto diplomovej práci je popísaná softwarovo definovaná sieť so zameraním na optickú sieť. Následne je navrhnutá vlastná softwarovo sieť, ktorá je implementovaná do prostredia OMNeT++. Práca sa zaoberá problematikou SDN(softwarovo definovaných sieti), a vplyvom na súčasné komunikačné prostredie vo svete telekomunikačných služieb., This diploma work describes the software-defined network focusing on optical networks. Subsequently designed their own software network that is implemented in the environment OMNeT ++. This work deals with SDN (software-defined network), and impact on current communications environment in the world of telecom-munications services.

Hlavným cieľom diplomovej práce je simulácia DWDM optickej siete, definovanej dopo- ručením ITU-T. Optická sieť obsahuje 16 komunikačných kanálov s prenosovou vzdiale- nosťou 50km. Jednotlivé komunikačné budú obsahovať šírku pásma minimálne 50GHz a prenosovú rýchlosť minimálne 10Gbit/s. Na výslednom simulačnom modeli by malo byť vykonaných aspoň 8 druhov modulačných techník. Výsledkom práce by malo byť po- rovnanie modulačných techník z hľadiska použiteľnosti šírky pásma a porovnania kvality prenosu., The main goal of the diploma thesis is DWDM simulation of optical network, defined by recommandation ITU-T. Optical network includes 16 communication channels with length of fiber 50 km. Each channel have to be set with bandwith 50GHz and Bit rate with minimal value 10Gbit/s. The final simulation model includes 8 types of modulation techniques. The result of the thesis is comparison modulation techniques in terms of usability of bandwith and comparison of the quality of transfer

Tato diplomová práce řeší vliv dlouhých optovláknových tras na polarizační stav světla a jejich využití pro napájení polarizačních senzorů. Cílem diplomové práce bylo navrhnutí uspořádání optovláknových komponent tak, aby polarizační vlastnosti světla na konci trasy byly dále použitelné pro senzorické účely. Byly navrženy čtyři dílčí měření s dlouhou trasou (v laboratorním uspořádání, pokládkou v zemi, na závěse, při působení vnějšího vlivu) a jedno měření bez trasy při působení vnějšího vlivu. Celkové výsledky měření demonstrují, že pro funkční napájení senzorických systémů s dlouhou trasou lze použít vybudované stávající jednovidové vlákno (uloženo pokládkou v zemi), do kterého by se multiplexoval zdroj světla pro daný senzorický systém. V diskuzi jsou rozebrány všechny typy měření a porovnávány mezi sebou. V závěru je zrekapitulován celkový výsledek a jsou zde popsány aplikace, u kterých by takový senzorický systém mohl být použit., This diploma thesis deals with the influence of long fiber optic paths on the polarization state of light and their use for powering polarization sensors. The aim of the diploma thesis was to design the arrangement of optical fiber components so that the polarization properties of light at the end of the path are further usable for sensory purposes. Four partial measurements with a long path (in a laboratory setting, laying in the ground, on a curtain, under the influence of external influence) and one measurement without a path under the influence of external influence were designed. The overall measurement results demonstrate that for the functional power supply of long-distance sensor systems, an existing single-mode fiber can be used (laid by laying in the ground), into which a light source for a given sensor system would be multiplexed. In the discussion, all types of measurements are analyzed and compared with each other. Finally, the overall result is summarized and applications are described in which such a sensor system could be used.