Master's Thesis

Temperature dependencies of passive optical components

Final Thesis 5.47 MB Appendix 726.48 kB

Author of thesis: Bc. Matěj Baranyk

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Ondřej Klíčník

Reviewer: Ing. Petr Dejdar, Ph.D.

Abstract:

This thesis presents research on the impact of temperature on passive optical components and a description of the developed prototype of a temperature stabilization device. The theoretical section describes individual passive optical components, their properties, and
the theoretical effect of temperature on their performance. The thesis also outlines the theoretical measurement procedure, followed by a practical section documenting the actual laboratory measurements. The components tested included an optical isolator, an
attenuator, an optical splitter, a circulator, and a DWDM filter. The practical section of the thesis includes a description of the construction of an analog temperature chamber, the individual components of which it is composed, and the laboratory tests that were
performed using the temperature chamber. The practical section also describes how to utilize the modularity of the temperature chamber to eliminate the effects of unwanted vibrations. The thesis includes instructions for using the temperature chamber. The recorded values are presented in tables and graphs, and conclusions are drawn from the laboratory measurements performed.

Keywords:

attenuator, circulator, DWDM filter, insertion loss, isolator, Peltier element, PID controller, splitter, temperature, thermistor, thermal chamber

Date of defence

09.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Student obhájil diplomovou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta. U WDM filtrů uvádíte teplotní posun spektra. Jaký by byl dopad tohoto jevu na funkci DWDM systémů v reálné síti a jak se v praxi řeší? Jakým způsobem byla zajištěna opakovatelnost měření a prováděl jste více měření pro statistické vyhodnocení? Student dostatečně vysvětlil otázky.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Communications and Informatics (MPC-TIT)

Composition of Committee

Ing. Martina Radilová, Ph.D. (člen)
Ing. Pavel Hanák, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Radek Martinek, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Petr Münster, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Martin Koutný, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jan Nedoma, Ph.D. (člen)
Ing. Radim Dvořák (člen)
doc. Mgr. Karel Slavíček, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Ondřej Klíčník

Student Matěj Baranyk se ve své diplomové práci věnuje tématu teplotních závislostí pasivních optických komponent. Cílem práce bylo analyzovat vliv teploty na vybrané optické prvky a následně navrhnout, sestavit a otestovat vlastní stabilizační zařízení pro pasivní optické komponenty.

Teoretická část práce je zpracována na dobré úrovni. Student zde popisuje základní principy optických sítí, vybrané pasivní optické komponenty, jejich parametry a očekávaný vliv teploty na jejich chování. Dále se věnuje prvkům potřebným pro řízení teploty, například Peltierovým článkům, termistorům, PID regulátorům a termokomorám. Práce s literaturou je v pořádku a text je doplněn vhodnými obrázky, schématy a grafy, které přispívají k názornosti výkladu.

Praktická část je rozdělena do dvou hlavních oblastí. V první části student porovnává teplotní závislosti různých pasivních optických komponent, například izolátoru, atenuátorů, optického děliče, cirkulátoru a DWDM filtru. Druhá část se zabývá návrhem a sestavením stabilizačního pouzdra, které student pojal komplexněji jako vlastní termokomoru. Ta může být využita jak ke stabilizaci komponent vůči okolním teplotním vlivům, tak naopak k nastavování různých pracovních teplot.

Velmi kladně hodnotím zejména samostatnost studenta při praktické realizaci. Bylo zřejmé, že student pracoval aktivně a většinu práce související s návrhem, organizací a sestavením komory byl schopen řešit samostatně. Výsledkem je funkční zařízení, které bylo následně otestováno. Za přínosné považuji také to, že samotnou komoru lze oddělit od zdroje, což ji činí potenciálně lépe použitelnou pro měření se senzorickými systémy, například s DAS, kde může být žádoucí omezení nežádoucích vibrací.

Student se rovněž pokusil komoru porovnat se starším zařízením dostupným v laboratoři a ověřit její použitelnost právě pro senzorické systémy. Toto měření se však bohužel nepodařilo dokončit v takovém rozsahu, aby bylo možné provést plnohodnotné srovnání. Na druhou stranu toto považuji spíše za práci nad rámec původního zadání, jelikož hlavní výstup v podobě funkčního prototypu termokomory byl splněn.

Celkově jsem byl s prací studenta velmi spokojen. Práce splňuje zadání, teoretická i praktická část jsou zpracovány dobře a nemám k ní větších výhrad. Oceňuji zejména rozsah samostatné praktické práce, funkční výstup a možnost dalšího využití vytvořené komory v laboratorních měřeních. Práci doporučuji k obhajobě s hodnocením A, 97 bodů. Points proposed by supervisor: 97

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Petr Dejdar, Ph.D.

Diplomová práce se zabývá problematikou vlivu teploty na pasivní optické komponenty a návrhem zařízení pro jejich teplotní stabilizaci. Zadání práce bylo splněno v plném rozsahu. Student provedl jak teoretickou rešerši problematiky, tak vlastní návrh a realizaci experimentálního pracoviště v podobě teplotní komory, včetně následných laboratorních měření.
Teoretická část je zpracována přehledně a systematicky, srozumitelně vysvětluje principy optických komponent a jejich teplotní závislosti, zatímco praktická část se zaměřuje na návrh teplotní komory a experimentální měření vybraných prvků, jejichž výsledky jsou přehledně prezentovány a kvantitativně vyhodnoceny včetně zohlednění měřicích nejistot.
Práce je zpracována přehledně, má logickou strukturu a dobrou grafickou úroveň. Obsahuje pouze drobné formální nedostatky a překlepy, které nesnižují její celkovou kvalitu. Diplomová práce je na velmi dobré odborné úrovni. Student prokázal orientaci v problematice i schopnost realizovat experimentální měření a interpretovat výsledky.
Práci hodnotím známkou A / 95 bodů. Topics for thesis defence:
  1. U WDM filtrů uvádíte teplotní posun spektra. Jaký by byl dopad tohoto jevu na funkci DWDM systémů v reálné síti a jak se v praxi řeší?
  2. Jakým způsobem byla zajištěna opakovatelnost měření a prováděl jste více měření pro statistické vyhodnocení?
Points proposed by reviewer: 95

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová