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Hoy en día, la revolución tecnológica, permite realizar cosas que hasta hace unos años eran impensables; como por ejemplo, identificar personas por los rasgos faciales o compartir gran cantidad de información a través de una red llamada internet. El sector militar aeronáutico es uno de los que más invierte en investigación, desarrollo e implantación de los más nuevos y sofisticados avances tecnológicos y que en el futuro se aplicarán en el sector civil. Actualmente, el boom aeronáutico pasa por el desarrollo de aviones no tripulados, los llamados UAVs (del inglés, Unmanned Aerial Vehicles). Las empresas punteras del sector, como EADS (European Aeronautics Defence and Space Company) o Boeing, están invirtiendo en el desarrollo de UAVs cada vez más sofisticados; capaces de realizar misiones de mayor duración y con la tecnología más puntera, con el objetivo de llevar a cabo las misiones requeridas con total éxito. Este proyecto se ha planteado dentro de la empresa EADS, gracias a los nuevos desarrollos que se están llevando a cabo en la división de Defence & Security. Este proyecto, surgió a raíz del nuevo desarrollo llamado UAV ATLANTE (Avión Táctico de Largo Alcance No Tripulado) el primer UAV español, el cual está desarrollando para el ejército español la empresa EADS. Entre las misiones más importantes que desarrollan los UAVs se encuentran las misiones de inteligencia, vigilancia, adquisición de blancos y reconocimiento. Para ello, el avión lleva incorporado en la parte inferior del fuselaje un sensor EO (Electro-Óptico), para el cual se va a desarrollar este proyecto. A pesar de que el proyecto surgiera a raíz del desarrollo del UAV ATLANTE, éste es aplicable a cualquier UAV que esté provisto de un sensor EO, en cuyos computadores o en los de la estación base, sea posible integrar los algoritmos desarrollados. El proyecto se ha subdividido en dos subproyectos de disciplinas muy dispares, que han sido aplicados de forma combinada para lograr un fin común. El primer subproyecto, desarrollado en la empresa EADS, consiste en la implementación de los algoritmos de geo-apuntamiento (geopointing) y geo-localización (geolocation). El algoritmo de geo-apuntamiento permite calcular los ángulos del sensor EO para que éste apunte a una latitud, longitud y altura determinadas por el operador del UAV situado en tierra. El algoritmo de geo- localización permite calcular la latitud, longitud y altura de la posición geográfica a la que la cámara apunte en el momento que el operador le indique al UAV. Una vez implementados los dos algoritmos, se realizará una batería de pruebas para verificar el correcto funcionamiento de los mismos. Las pruebas se realizarán en primer lugar en un PC, así se eliminarán posibles fallos de codificación, y a continuación, se realizará una integración de los algoritmos en un entorno de simulación. Esta integración se llevará a cabo en un banco de pruebas perteneciente a EADS. Las pruebas de integración en banco permitirán comprobar el correcto funcionamiento de los algoritmos de manera visual. La cámara del sensor EO del UAV es capaz de capturar imágenes en tiempo real. El procesado y análisis de estas imágenes para la detección de posibles objetivos como, fuegos, personas, con- voyes de misión humanitaria. . . son fundamentales para el correcto desarrollo de las misiones de un UAV. En la segunda parte del proyecto, la cual ha sido desarrollada en la UC3M (Universidad Carlos III de Madrid), se quiere realizar una implementación de un clasificador de imágenes, y discutir en torno a la viabilidad de embarcar la implementación en el UAV o ejecutarla en la estación de tierra. Para su realización se ha optado por utilizar una implementación de las máquinas de vectores soporte (SVM, Support Vector Machines); ya que permiten realizar una clasificación máquina con un alto porcentaje de aciertos, a la vez que se minimiza la cantidad de información necesaria. _______________________________________________________________________________________________ Nowadays, technological revolution has allowed to develop features absolutely unbelievable some years ago. For example, identifying people by facial features or sharing a wealth of information through a network called the Internet. The military aircraft sector is one of the largest investors in research, development and implementation on the newest and most sophisticated technological advances which will be applied in the civilian sector on the future. Currently, the aviation boom goes through the development of UAVs (Unmanned Aerial Vehicles). Leader companies, such as EADS (European Aeronautics Defence and Space Company) and Boeing, are investing in the development of increasingly sophisticated UAVs, capable to perform longer missions with the leading technology, with the aim to obtain resounding successes on the required missions. This project has arisen within the company EADS, thanks to new developments that are being developed in the division of Defence & Security. This project arose, because of the new development called UAV ATLANTE (Spanish long range tactical aircraft unmanned) the first Spanish UAV, which is developed for the Spanish army by EADS. Among the most important missions that are being developed by UAVs are the missions of intelligence, surveillance, target acquisition and recognition. For this, the aircraft carries incorporated in the belly a EO (Electro-Optical) sensor, for which it will develop this project. In spite of the fact that the project arose because of the development of the UAV ATLANTE, this is applicable to any UAV that be provided of a EO sensor, in which whether on-board computers or those of the base station, could be possible to integrate in the developed algorithms. The project has been subdivided in two very different subproyects that have been applied in combination to achieve a common goal. The first subproject developed at EADS is the implementation of the algorithms for geopoin- ting and geolocation. The geopointing algorithm works out the angles of the EO sensor pointing to the latitude, longitude and height determined by the UAV operator located on land. The geolocation algorithm works out the latitude, longitude and height of the geographic position where the camera is focusing at the moment that the user indicates to the UAV. Once implemented the two algorithms, a battery of tests will be performed to verify proper operation thereof. The tests will be carry out first on a PC, to remove potential coding errors. Then there will be an integration of algorithms in a simulation environment. This integration will be carry out in a test bench belonging to EADS. The integration test bench will allow testing the proper functioning of the algorithms in a visual way. The camera of the EO sensor of the UAV is capable of capturing images in real time. Processing and analysing these images to detect possible targets such as fires, people who need rescuing, convoys of humanitarian tasks,... are essential for the correct development of the missions of an UAV. In the second part of the project, which has been developed in the UC3M (Carlos III University of Madrid), an implementation of an image classifier has been done, and also discussion about the feasibility of deployment on board the UAV or run in the ground station. To achieve this target, an implementation of Support Vector Machines (SVMs) has been chosen, as they allow a classification machine with a high percentage of hits, while minimizing the amount of necessary information. Ingeniería de Telecomunicación

Este trabajo versa sobre uno de los sistemas de caracterización eléctrica. La voltametría cíclica (VC) es una técnica electroquímica de microelectrólisis, de tipo transitorio (donde el transporte de materia al electrodo se produce por difusión). Se utiliza para la obtención de información de forma muy rápida sobre las reacciones químicas asociadas a los procesos de transferencia electrónica, como los producidos en los materiales electrocrómicos. Ingeniería Técnica en Electrónica

Transparent and conductive Zn-In-Sn-O (ZITO) amorphous thin films have been deposited at room temperature by the rf magnetron co-sputtering of ITO and ZnO targets. Co-sputtering gives the possibility to deposit multicomponent oxide thin films with different compositions by varying the power to one of the targets. In order to make ZITO films with different Zn content, a constant rf power of 50 W was used for the ITO target, where as the rf power to ZnO target was varied from 25 W to 150 W. The as deposited films showed an increase in Zn content ratio from 17 to 67% as the power to ZnO target was increased from 25 to 150 W. The structural, electrical and optical properties of the as deposited films are reported. The films showed an average transmittance over 80% in the visible wavelength range. The electrical resistivity and optical band gap of the ZITO films were found to depend on the Zn content in the film. The ZITO films deposited at room temperature with lower Zn content ratios showed better optical transmission and electrical properties compared to ITO film. (© 2010 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

El presente trabajo aborda de forma pormenorizada diferentes aspectos relativos al comportamiento eléctrico y óptico de varias tecnologías de materiales cristal líquido (CL), así como sus potenciales aplicaciones en el ámbito de los sistemas de comunicaciones. Inicialmente, se presenta una breve introducción sobre los cristales líquidos (CL). Se describen sus principales características eléctricas y ópticas, haciendo hincapié en las estructuras que se utilizan en este trabajo. También se hace una revisión sobre el estado actual y futuro de las pantallas de cristal líquido (LCD) de pequeño y gran formato, que es la aplicación industrial más importante a nivel de mercado de los dispositivos de CL, y, adicionalmente, se presentan otras aplicaciones para sistemas de comunicaciones que no están relacionadas directamente con la presentación de imágenes. A continuación, se presenta un protocolo experimental de caracterización eléctrica de dispositivos basados en CL. Previamente a la descripción del protocolo desarrollado, se incluye el estado del arte de los métodos de caracterización eléctrica que se utilizan actualmente para cada uno de los dispositivos utilizados en este trabajo, y se analizan los modelos más adecuados. En este contexto, se explica el procedimiento utilizado para la obtención de los parámetros de cada uno de los circuitos eléctricos equivalentes (CEE) en las diferentes tecnologías de CL estudiadas. Se ha prestado especial atención al diseño de formas de onda para el proceso de caracterización, enfocado en realizar la medida de impedancia para diferentes estados de transmisión. Posteriormente, los parámetros obtenidos del CEE son validados comparando la medida experimental de la corriente que circula por el dispositivo de CL para diferentes señales de tensión aplicadas entre sus terminales y la corriente simulada (con una herramienta comercial de simulación de circuitos eléctricos) en el CEE obtenido previamente. Por otro lado, gracias a un mejor conocimiento eléctrico de estos dispositivos, se propone el diseño, la caracterización eléctrica y la utilización de estos dispositivos basados en CL en aplicaciones de tipo no fotónico, en concreto, en sistemas de comunicaciones en el rango de radiofrecuencia. En este sentido, se han diseñado filtros y osciladores de frecuencia variable controlados electrónicamente (VCO) basados en dispositivos de CL Nemático Torsionado (TN). Estos circuitos se han implementado en el laboratorio utilizando componentes electrónicos comerciales, se han caracterizado experimentalmente y se han validado estos resultados con los modelos teóricos propuestos para dicho tipo de dispositivos. Finalmente, se ha realizado el desarrollo de aplicaciones de alto valor añadido basadas en dispositivos de CL en ámbitos como la seguridad y la discapacidad. En concreto, se ha desarrollado un sistema de ayuda a la visión en pacientes con problemas de baja visión que es capaz de realzar las formas y los contornos de los objetos y que permite a dichos usuarios moverse de forma autónoma en cualquier tipo de entorno. Además, se describe también de forma esquemática el protocolo de comunicaciones y la optimización electroóptica realizada para un sistema de visión integrado en un casco de bomberos, cuyo visor es una micropantalla de CL antiferroeléctrico de alta resolución, y que permite presentar información de contexto al bombero, proporcionándole una mayor seguridad y eficiencia en el trabajo. ________________________________________, This work tackles in detail different aspects regarding the electrical and optical behaviour of several liquid crystal (LC) material technologies, as well as their potential applications within the scope of communication systems. Initially, LC materials are briefly introduced and their main electrical and optical characteristics are described. Moreover, a revision of the current and future trends of small and large-sized liquid crystal displays (LCD) is presented. Nowadays, LC devices market is mainly focused on displays to be used either as conventional TV or integrated in many multimedia devices (PDA, glasses for 3D cinema, digital cameras, etc.). Additionally, other applications for communication systems that are not directly linked to the image presentations are introduced. An experimental protocol for electrical characterization of LC-based devices is presented. Previously to the protocol description, the state-of-art of the electrical characterization methods currently used is included, and the most suitable electrical models are analyzed. In this context, the procedure to derive the parameters for each electrical equivalent circuit (EEC) is explained. A special attention has been rendered to the design of voltage waveforms for the characterization process. Subsequently, the parameters obtained from the EEC are validated by comparing the experimental measurement of the electrical current across the LC device with the simulated electrical current (using a commercial simulation tool). On the other hand, as a consequence of the electrical model obtained for these devices, the use of LC-based devices for non-photonic applications is proposed and, particularly, for communication systems in the radio frequency range. In this context, voltage-controlled variable-frequency filters and oscillators (VCO), based on twisted nematic (TN) LC structures, have been designed. These circuits have been implemented in the laboratory using commercial electronic components, and experimentally characterized from the electrical point of view. These results have been validated by comparing with the theoretical results derived of each model of circuit. Finally, the development of high-added value applications based on LC devices in fields related to safety and disability is shown. In fact, an assisted vision system has been developed for visually impaired people. This system is able to highlight the shapes of objects allowing to users to move autonomously in unknown environments. Furthermore, we also describe schematically the communications protocol developed and the electrooptical optimization performed in a vision system integrated in a fire-fighter helmet. In this system, a high-resolution antiferroelectric LC microdisplay was used, which enables to show relevant information to the fire-fighter, improving the safety and efficiency in this kind of dangerous tasks.

Ingeniería de Telecomunicación

Este trabalho apresenta a caracterização optoelectrónica de uma estrutura p-i-n baseada em a-Si:H e/ou a-SiC:H que funciona como sensor de cor no espectro visível. O estudo do sensor tem como objectivo a multiplexagem e desmultiplexagem de um sinal óptico (WDM Wavelengthdivision multiplexing). A caracterização do processo de WDM tem em vista a utilização de vários canais para a transmissão de sinais a curta distancia. Este modelo deverá integrar como meio de transmissão a fibra óptica, que constituirá uma importante mais valia na optimização do sistema WDM. Aliada as características do sensor cuja sensibilidade espectral na região do visível é modulada pelo sinal de tensão eléctrico aplicado. O facto destes dispositivos funcionarem como filtros de cor controlados por tensão, permite controlar a selectividade espectral no canal de transmissão, o que regula a regeneração do sinal óptico transmitido. O sistema do processamento de sinal para a desmultiplexagem foi feito para três sinais ópticos com os respectivos comprimentos de onda (Vermelho-626 nm, Verde-525 nm e Azul- 470 nm).

Debido a la necesidad de mejorar las técnicas de diagnóstico por imagen, para que estas proporcionen información funcional, además de anatómica, y al auge de las técnicas tanto ópticas como, sobre todo, optoacústicas para la obtención de imágenes del interior del cuerpo humano, se están realizando enormes esfuerzos para llevar a cabo desarrollos que permitan su aplicación en la detección temprana de anomalías biológicas y en la detección de cáncer de mama. Este proyecto fin de carrera, cuya memoria es el resultado del estudio y trabajo con las técnicas optoacústicas, se enmarca dentro del esfuerzo que el Grupo de Optoelectrónica y Tecnología Láser (GOTL) de la Universidad Carlos III de Madrid, liderado por el profesor Horacio Lamela Rivera, está realizando en este campo. El GOTL tiene como objetivo la obtención de imágenes del interior del cuerpo humano mediante diferentes técnicas optoacústicas y, como parte de ese objetivo global, el presente trabajo se centra en la obtención de imágenes optoacústicas, a partir de las señales de presión recogidas mediante detectores de línea. El trabajo realizado durante este tiempo, el cual ha permitido llegar a la meta nal comentada en el párrafo anterior, y cuyos resultados se presentan en los capítulos 4 y 5, se ha dividido en las siguientes tareas: 1. Estudio de la técnica optoacústica, desde los principios de absorción electromagética y penetración, hasta la propagación y la detección de las ondas optoacústicas, pasando por su generación. 2. Estudio de los métodos de reconstrucción que se aplican sobre las señales detectadas para la obtención de imágenes optoacústicas, prestando especial atención a los algoritmos de retroproyección, como son el algoritmo de retroproyección general y radial; y de las implementaciones de dichos algoritmos. 3. Estudio en profundidad de la técnica de obtención de imágenes optoacústicas mediante detectores de línea, desde la obtención de las señales optoacústicas, hasta los algoritmos de reconstrucción que se aplican para la obtención de las imágenes correspondientes y el modelado de las señales optoacústicas que se obtendrían mediante detectores de línea, aplicando dos técnicas diferentes de obtención de dichas señales. 4. Reconstrucción de imágenes optoacústicas a partir de las señales modeladas, comentadas en el punto anterior, mediante los métodos y algoritmos de reconstrucción adecuados a cada caso, dependiendo de la técnica de obtención de las señales en las que se basan. Ingeniería de Telecomunicación

Este documento se divide en cuatro secciones principales, y recopila los resultados de este estudio ofreciendo desde una perspectiva general sobre fibra y redes ópticas, hasta los dispositivos ópticos de conmutación basados en resonadores en anillo y su funcionamiento y aplicación en red. Todo ello basado en el análisis de extensa bibliografía, artículos técnicos, información comercial de diversos fabricantes y simulaciones realizadas con las herramientas Matlab™ y VPI™ (Virtual Photonics Instrumentation) TransmissionMaker. Una primera explicación sobre fibra óptica (elemento básico de la tecnología óptica) y redes ópticas muestra una visión global sobre la tecnología óptica, su entorno de aplicación y los componentes principales de este tipo de redes. Este análisis se incluye como documento anexo por no ser el objetivo principal del proyecto, no obstante sirve de utilidad para entender algunos de los conceptos sobre conmutación óptica explicados en el documento. Los diferentes temas tratados se distribuyen en la memoria de la siguiente forma: • En la primera parte, se analizan los dispositivos de conmutación basados en tecnología óptica exponiendo sus parámetros más importantes, así como su entorno de aplicación y su clasificación. También se realiza una comparativa cualitativa y cuantitativa de las características de diversos conmutadores ópticos de acuerdo a su tecnología. Se investiga además el estado del arte basado en los actuales dispositivos comerciales. • A continuación se estudian de manera más específica los conmutadores basados en resonadores en anillo. Aquí se exponen los fundamentos de los resonadores en anillo y su aplicación en conmutación. Se indica asimismo las configuraciones para escalar estas estructuras y la situación actual de estos dispositivos. • El siguiente apartado muestra una serie de simulaciones empleando la herramienta VPI™TransmissionMaker. Se reflejan los resultados a partir de diversas configuraciones basadas en resonadores en anillo, el desarrollo de un módulo conmutador y el escalado de varios de ellos hasta formar un dispositivo de N entradas y M salidas. Por último se incluye este conmutador en una red óptica para comprobar su funcionamiento. • La cuarta sección expone propuestas y futuras ampliaciones del empleo de resonadores en anillo para conmutación centrándose en la configuración de resonador en anillo con red de Bragg. Se presentan simulaciones y propuestas de aplicación. Se incluye también una propuesta de escalado de conmutadores 1x2 para obtener matrices de conmutación de grandes dimensiones. Para finalizar se presentan las conclusiones fruto de este trabajo, el pliego de condiciones y presupuesto, la bibliografía empleada y una referencia a documentación anexa que completa ciertos aspectos brevemente desarrollados en la memoria del proyecto en lo relativo a la tecnología de conmutación y listado de programas desarrollados en VPITM Ingeniería de Telecomunicación

A tomographiclike method based on the inverse radon transform is used to retrieve the irradiance map of a focused laser beam. The results obtained from multiple knife-edge measurements have been processed through a kriging technique. This technique allows us to map both the beam irradiance and the uncertainty associated with the measurement method. The results are compared with those achieved in the standard fitting of two orthogonal knife-edge profiles to a modeled beam. The application of the tomographiclike technique does not require any beam model and produces a higher signal-to-noise ratio than the conventional method. As a consequence, the quality of the estimation of the spatial response map of an antenna-coupled detector in the visible is improved.

Mestrado em Engenharia Física No presente estudo foi estabelecida a dependência da energia de hiato da liga quaternária AlyInxGa1-x-yN, na estrutura da wurtzite, com a razão de composição [Al]/[In] existente nos filmes. As amostras estudadas consistem em filmes epitaxiais crescidos por deposição organometálica em fase de vapor (MOCVD), em substrato de GaN/safira. Como as amostras são crescidas sobre GaN, cuja energia de hiato é ~3,4eV à Tambiente, a utilização da técnica de reflectividade para a medição experimental da energia de hiato dos filmes é uma das técnicas possíveis, para que em amostras que apresentem composições elevadas de alumínio (Al) seja possível determinar a energia de hiato. Foi feita a análise de dados de parâmetros estruturais, medidos por AFM, HRXRD e RBS, tendo-se conseguido: i) estabelecer as condições de rugosidade adequadas à obtenção de um espectro de reflectividade onde fosse identificada a região de absorção do filme; ii) medir e tratar dados de XRD, com vista à determinação das constantes de rede do filme e respectiva espessura. Nos espectros de reflectividade foram identificadas duas regiões de absorção que se atribuíram ao filme. Esta interpretação concorda com a literatura existente sobre os estudos teóricos acerca do comportamento microscópico da liga, que apontam para a possibilidade dos filmes em estudo, nesta gama de temperaturas de crescimento, não serem constituídos por uma única fase. Optou-se portanto por estudar a variação da energia de hiato com a relação de composição [Al]/[In], onde se mostra que o aumento na energia de hiato vai diminuindo com o aumento da razão [Al]/[In]. ABSTRACT: In the present study it was established the composition dependence on the energy band gap for the quaternary alloy AlyInxGa1-x-yN, in the wurtzite structure. The samples consist on epitaxial films grown with the MOVPE method, in GaN/Sapphire. Because the samples are grown in GaN, whose energy gap is ~3.4eV at room temperature, the reflecting technique for measuring the energy gap films is a possible one, so that in samples with high aluminium concentration the determination of the energy gap may be possible. Data from structural parameters measured by AFM, HRXRD and RBS were analysed and the following was achieved: i) establishment of the roughness conditions appropriated to obtain a reflectivity spectrum where the absorption region of the film can be identified; ii) measuring and processing data from HRXRD for the determination of lattice constants and film thickness. In the reflectivity spectra, two absorption regions were identified and attributed to the film. This interpretation agrees with the existing literature on the theoretical studies about the microscopic behavior of the alloy, pointing to the possibility that films under consideration, at this growth range temperature, are not made of a single phase. Therefore, our choice was to study the variation of the gap energy with respect to the composition [Al]/[In] where we show that the increasing on the gap energy decreases with increasing [Al]/[In] ratio.

Tesis Univ. Granada. Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores. Leída el 16 de julio de 2007

Aquesta tesi presenta un pla de millores des de les xarxes d'accés existents basades en coure a xarxes de fibra òptica fins la llar de segona generació basades en xarxes òptiques passives per enrutament de longitud d'ona.El pla de millora es presenta en dues etapes, que despleguen fibra des de la central de commutació fins als usuaris finals de manera gradual, oferint també un increment en l'ample de banda disponible quan la fibra es va aproximant a l' usuari.Quan la xarxa està totalment desplegada i la fibra està present en tot l'enllaç entre la central i els usuaris, es presenten diferents topologies avançdades que són candidates a model de xarxa d'accés de fibra òptica de segona generació. Totes aquestes xarxes presentades estan basades en enrutament avançat per longitud d'ona així com en tècniques combinades de multiplexació per longitud d'ona i temps.Aquestes topologies avançades, juntament amb la utilització de fonts sintonitzables a la central de commutació permeten implementar un protocol d'accés al medi avançat que permet assignar ample de banda sota demanda a diferents àrees geogràfiques en temps real i depenent de la utilització de la xarxa.S'han dut a terme demostradors de laboratori per tal d'assegurar la connectivitat a nivell òptic i la correcta transmissió de dades i Aixa demostrar la validesa del pla de millora, així com de les topologies avançades,.Addicionalment, s'han desenvolupat models matemàtics i simulacions per tal de corroborar i mesurar les millores sobre el rendiment de la xarxa en aplicar el protocol d'accés al medi proposat, tot comparant-lo amb els protocols comercials existents per xarxes òptiques passives., This thesis presents an upgrade path from the existing copper-based access networks to a second-generation fiber-to-the-home approach based on advanced wavelength-routed passive optical networks.The upgrade path is presented in two stages, which deploy fiber from the central office to the end users in a gradual manner, offering also incremental bandwidth to the user when the fiber is nearer the end customers.When the upgrade path is totally deployed and fiber is present in the entire link between the central office and the end users, several advanced topologies are presented as candidates for second-generation access networks. All of them are based on advanced wavelength routing profiles and combined wavelength / time multiplexing techniques.These advanced topologies, together with the use of tunable sources at the central office allow the implementation of an advanced media access control protocol that can assign bandwidth on demand to different geographic locations in real time depending on the network utilization.Laboratory testbeds have been implemented to corroborate optical connectivity and correct data transmission in order to verify the feasibility of the upgrade paths and advanced topologies. Additionally, mathematical models and networks simulations have been developed to corroborate and measure the improvements on network performance of the proposed media access control protocol in comparison with the existing protocols for commercial passive optical networks.

A thiophene-based conjugated polymer bearing a cyano group (–CN) as a side chain substituent was successfully synthesized. The polymer evidences an excellent filmability from various organic solvents as well as an enhanced photoluminescence. The polymer has been characterized optically (Fourier Transformed Infrared spectroscopy, absorption and photoluminescence) in solution and in film, while X-ray diffraction measurements (XRD) of thin films were performed to investigate its bulk morphological features. From the absorption edge of the spectrum of a thin polymer film, the optical band gap of the polymer is estimated to be 2.0 eV, which corresponds to orange emission. Furthermore, a single layer light emitting diode (LED) was fabricated. The device produced bright stable electroluminescence at room temperature. All of the results indicate that this polymer is a promising emissive material for application in polymeric LEDs. D 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Tese de mestrado. Engenharia Biomédica. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Faculdade de Medicina. Universidade do Porto

Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Faculdade de Ciências

The Finite-Difference Time Domain method has encountered several difficulties when analyzing dispersive materials. This is the case of the metal structures that configure an optical antenna. These devices couple the electromagnetic radiation to conform currents that are rectified by another physical element attached to the antenna. Both elements: antenna and rectifier configures an optical detector with sub-wavelength dimensions. In this contribution we analyze the effect on the currents induced by the incident electromagnetic field using FDTD and taking into account the dispersive character of metal at optical frequencies. The analysis is done in a 2 dimensional framework and it serves as an analytical tool for the election of material and structures in the fabrication of optical antennas.

The far-field scattered in the infrared by an arrangement of metallic structures deposited on a dielectric wafer is estimated in this paper. The scattering is modelled by using operators that describe the far field obtained under the regime applicable for the Babinet's principle in its vectorial approach and the Stratton–Chu approximation. The far-field scattered by an arrangement of thin gold layers over a dielectric wafer under infrared illumination is computed. The model assumes a normally incident vectorial Gaussian beam focused over the arrangement plane. An angular spectrum decomposition of the field is done. Then, every plane wave is scattered by the whole structure: arrangement + substrate layer. The reflexions in the substrate layer and the arrangement action have been taken into account in an operator formalism. Numerical results estimating the influence of substrate thickness on the pattern are obtained.

The possible use of polyethylene naphthalate as substrate for low-temperature deposited solar cells has been studied in this paper. The transparency of this polymer makes it a candidate to be used in both substrate and superstrate configurations. ZnO:Al has been deposited at room temperature on top of PEN. The resulting structure PEN/ZnO:Al presented good optical and electrical properties. PEN has been successfully textured (nanometer and micrometer random roughness) using hot-embossing lithography. Reflector structures have been built depositing Ag and ZnO:Al on top of the stamped polymer. The deposition of these layers did not affect the final roughness of the whole. The reflector structure has been morphologically and optically analysed to verify its suitability to be used in solar cells.

Fresnel Zone Plate Lenses (FZPLs) have been successfully coupled to infrared (IR) antennas producing a responsivity enhancement of about two orders of magnitude. However, their lateral extension may compromise their applicability in focal-plane-arrays (FPA) IR imagers, where the dimensions of the pixel are constrained by the FPA spacing. When designing optimum-gain FZPLs for FPAs, we are lead to the requirement of FZPLs operating at very low F/#s (marginal rays propagating at a large angle in image space). In this case, Finite-Difference Time-Domain techniques (FDTD) are used to refine the physical-optics modelling results, producing a result closer to the actual case encountered in a high-fill-factor FPA. In this contribution, we analyze the FZPL designs by using FDTD techniques. The main result of the FDTD computation is the gain factor defined as the ratio of the response of the IR antennas coupled with the FZPL, compared to the same antennas without the FZPL.

FDTD algorithms are being used as a numeric tool for the analysis of photonic crystals. The definition of the modes associated with them is of interest for the study of the capabilities of photonic crystal devices. The Principal Component Analysis (PCA) has been applied here to a sequence of images corresponding to the electromagnetic fields obtained from the FDTD simulations. PCA has revealed and quantified the importance of the modes appearing in the photonic crystals. The capability of PCA to produce spatial structures, or maps, associated with temporal evolutions has made possible the calculation of the modulus and phase of the modes existing in the photonic crystal. Some other modes, contributing with an almost negligible amount to the total variance of the original data, are also revealed by the method. Besides, PCA has been used to quantify the contribution of the numerical noise of the algorithm and to identify the effect of artifacts related with the matching of the computational grid and the inner geometry of the photonic crystal.

We experimentally analyze the behavior of a non-Markovian bistable system with noise, using a vertical cavity surface emitting laser with time-delayed optoelectronic feedback. The effects of the delayed feedback are observed in the probability distribution of the residence times of the two orthogonal polarization states, and in the polarization-resolved power spectrum. They agree well with recent theoretical predictions based on a two-state model with transition rates depending on an earlier state of the system. We also observe experimentally and explain theoretically that the residence time probability distribution deviates from exponential decay for residence times close to (and smaller than) the delay time.