„Myšlenka optického přenosu jde přitom mnohem hlouběji do historie, ať už máme na mysli přenos informací ve formě kouře a ohňů, nebo vynález fotofonu A. G. Bella v roce 1880, kdy zdrojem optického záření bylo slunce,“ vysvětluje Miloslav Filka. Výraznější posun pak nastal po objevu kvantového generátoru optického záření laseru v roce 1962. Následné období experimentálních optoelektronických přenosů bylo provázeno provozní nespolehlivostí, dokud se jako nejvhodnější pro praktické využití neukázaly světlovody, jejichž činnost je založena na totálním odrazu na rozhraní dvou optických prostředí s rozdílným indexem lomu. „První zmínku o nich publikovali v roce 1966 Charles Kuen Kao a George Hockham – jejich publikace Dielectric Fibre Surface Wave-guides for Optical Frequencie je považována za základ novodobého výzkumu vláknových světlovodů,“ objasňuje Filka. V již zmíněném roce 1970 pak došlo k prvnímu použití optického vlákna, které bylo vyrobeno ze syntetického křemene.

Při optickém přenosu je nosičem informace záření, kdy nevznikají elektrická a magnetická pole, která bývají v elektronických obvodech příčinou různých parazitních vazeb. Optický spoj je proto odolný vůči vnějším rušivým signálům a obtížně odposlouchatelný. To byl také důvod k rychlému rozvoji a využití technologie v oblasti vojenské, pro potřeby tajných služeb a podobně. Významné místo si vydobyla optoelektronika pro sdělovací účely a informační přenosy u železničních zpráv a v energetice, značných úspě chů bylo dosaženo v pokládce podmořských optických kabelů, které dnes procházejí oceány celé planety.

Výuka optoelektroniky na vysokých školách byla nejprve zařazována jako doplněk stávajících předmětů Telekomunikační vedení a Přenosové systémy, až s dalším prudkým rozvojem oboru docházelo v odborných zaměřeních ke zřizování samostatných předmětů. První z nich vznikly na brněnské elektrofakultě, kterou Miloslav Filka sám absolvoval a po létech strávených u Spojů jako kabelář a poté jako vedoucí meziměstské telefonní ústředny se sem vrátil. „Když se v 70. letech uvolnilo místo na katedře, nabídku jsem s vyhlídkou většího technického pokroku přijal. Tehdy začínal rozvoj družicového spojení a také optická vlákna, která mě zaujala,“ vzpomíná nestor oboru. V roce 1980, po přejmenování katedry z linkové na katedru telekomunikací, zde potom zavedli tři nové předměty: Počítače v telekomunikacích, Mikroprocesorová technika a Optoelektronika v telekomunikacích.

„Takové předměty tehdy v republice nikdo neměl,“ zdůrazňuje Filka a připomíná počátky výuky: „Předmět Optoelektronika v telekomunikacích se začal vyučovat téměř z ničeho – byla jen teorie a kousek vlákna. Postupně se spoluprací s výzkumnými ústavy, některými výrobci a montážními firmami podařilo zahájit i laboratorní výuku, i když v tehdejším sídle fakulty na Antonínské se laboratoř musela vždycky připravit a po hodině zase uklidit. Problém byl i s materiálním vybavením.“ Výrazný posun nastal v 90. letech a poté v roce 1997 po přestěhovaní fakulty na Purkyňovu ulici, kde již vznikla samostatná laboratoř. Díky výzkumným úkolům, grantům a spolupráci s četnými firmami docházelo postupně k rozšiřování jejího materiálního vybavení. 

Po posledním stěhování na Technickou 12 bylo pracoviště pojmenováno Laboratoř přenosových médií a optických sítí a úměrně tomu dnes vypadá i jeho vybavení. Můžeme si prohlédnout, jak vypadá optické vlákno, optický kabel, podmořský optický kabel, Miloslav Filka nám ukazuje přístroje určené k měření útlumu, měření disperzí, hledače kabelů, svářečku. „V ní se vlákna svařují a dávají do kabelu. V zemi se vlákna dále ukládají do ochranných trubek HDPE, kde se zafukují vzduchem, aby se nepoškodila. Posledním trendem jsou mikrotrubičky, kam se zafouknou třeba dvě vlákna pro použití přenosu do bytu.“

Skupina OptoLabu se podílí na řešení mnoha výzkumných úkolů, a právě z nich získává laboratoř převážnou část svého vybavení. Pracoviště disponuje optickým polygonem o délce 60 km, kde je možné testovat a porovnávat přístroje různých výrobců. Kromě četných firem spolupracuje laboratoř i s Ústavem výpočetní techniky Masarykovy univerzity, což vedlo v roce 1993 k historicky prvnímu propojení výpočetních středisek pomocí optického kabelu. „Byl tak položen základ budování BAPS – Brněnské akademické počítačové sítě, která má v současné době přes 150 km a vzájemně propojuje vysoké školy, nemocnice i Magistrát města Brna. Navazuje na CESNET a je využívána studenty, ale i pro přenos hlasu, obrazu, medicínských dat nebo pro videokonference,“ vypočítává Filka.

V laboratoři, z níž vzešlo osm doktorů věd a dva docenti, se kromě desítek bakalářských a diplomových prací řeší četné výzkumné projekty. V současné době jsou to výzkumné práce o využití optických vláken pro senzoriku, v návaznosti pak je řešen projekt zabývající se detekcí ohrožení bezpečnosti infrastruktur, jehož výstupem bude zabezpečovací systém. „Další projekt zkoumá inteligentní technické textilie určené pro zvýšení bezpečnosti kritických infrastruktur, který řešíme ve spolupráci s VŠB-TUO v Ostravě a firmou PROFIcomms. A koncem roku 2019 skončil projekt zabývající se detekcí bezpečnostních hrozeb na aktivních prvcích kritických infrastruktur, který umožní analýzu provozu s geolokací na základě cílové IP adresy,“ uvádí Filka. Zatím poslední projekt, řešený ve spolupráci s Masarykovou univerzitou a Univerzitou obrany Brno, usiluje o vývoj nového systému detekce narušení obranného perimetru na bázi využití polarizačních vlastností speciálních typů optických vláken. To všechno a mnohem více umožňuje optické vlákno.

Miloslav Filka znovu připomíná objevitele optického vlákna, kteří byli v roce 2009 navrženi na udělení Nobelovy ceny za fyziku. Od doby jejich vynálezu uplynula již řada let, a tak cenu obdržel pouze tehdy 76letý Charles Kao, zatímco jeho kolega-spoluobjevitel Hockham se jí nedočkal. Výrok Královské švédské akademie věd, která Nobelovu cenu za fyziku uděluje, je ale platný dodnes: „Optická vlákna jsou dnes základním oběhovým systémem, který vyživuje naši komunikační společnost.“