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Este trabalho aborda uma solução de implementação de sistemas de rádio sobre fibra (RoF – radio-over-fiber) para aplicações em redes sem fio de quinta geração (5G) e gerações futuras. A solução proposta é demonstrada com a aplicação de um transmissor de múltiplos comprimentos de onda (MWT – multiwavelength transmitter) integrado em uma plataforma de fosfeto de índio (InP – indium phosphide), como fonte geradora de portadoras ópticas. Primeiramente, será apresentado o circuito fotônico integrado (PIC – photonic integrated circuit) e a caracterização do MWT, que integra oito laseres sintonizáveis em comprimento de onda, visando reduzir a complexidade e dimensões do transmissor, permitindo soluções 5G compactas, de alto desempenho e menor custo. Posteriormente à caracterização, é implementado um fronthaul óptico 5G multi-banda usando dois sinais no padrão 5G novo rádio (NR – new radio) e um sinal no padrão LTE-A. Os sinais são avaliados em dois cenários distintos, em função da magnitude vetorial do erro quadrático médio (EVMRMS), de acordo com os requisitos do 3GPP Release 15. No primeiro, três portadoras ópticas na banda C são moduladas de forma independente, cada uma com um dos sinais de radiofrequência (RF) mencionados caracterizando uma multiplexação por divisão de comprimento de onda, enquanto a multiplexação de subportadora é aplicada ao segundo cenário para modular conjuntamente os três sinais de RF uma única portadora óptica. Uma taxa da ordem de Gbit/s é demonstrada para validar a aplicabilidade do MWT integrado para permitir múltiplas aplicações e/ou diversos padrões de RF. O PIC do transmissor é implementado em sistemas de comunicações ópticos-sem fio. A primeira implementação se refere a um sistema baseado na convergência das redes ópticas para as redes de RF, chamado fibra-sistemas sem fio (FiWi – fiber-wireless). Neste sistema, três sinais de RF, nos padrões do 4G/5G, são simultaneamente transportados por um enlace de RoF de 12,5 km de comprimento. As transmissões de RF no meio sem fio são demonstradas através de um enlace em ambiente interno de 10 m de comprimento semelhante a uma picocélula e um enlace externo realista de 115 m de comprimento. A segunda proposta foi um sistema de RoF de 12,5 km seguido por enlace baseado em óptica de espaço livre (FSO – free space optics) de 1,5 m, visando a rede de acesso ao usuário final. Nessa prova de conceito, um sinal M-QAM foi transmitido em um canal do MWT apenas. Os sinais recebidos nas duas implementações estão em conformidade com os requisitos do 3GPP Release 15, em termos de EVMRMS, e demonstram uma taxa de bits de 1,36 Gbit/s e 230 Mbit/s nos cenários de 10 m e 115 m, respectivamente, e uma taxa de 160 Mbit/s para o enlace em FSO. This work addresses a solution for the implementation of radio over fiber (RoF - radio over-fiber) systems for applications in fifth-generation (5G) wireless networks and future generations. The proposed solution is demonstrated with the application of a multiwavelength transmitter (MWT – multiwavelength transmitter) integrated into an indium phosphide platform (InP – indium phosphide), as a source for generating optical carriers. First, the photonic integrated circuit (PIC) and characterization of the MWT are presented. The PIC integrates eight tunable wavelength lasers, aiming to reduce the complexity and dimensions of the transmitter, allowing for compact, high-performance, and smaller 5G solution cost. After the characterization, a multi-band 5G optical fronthaul is implemented using two 5G new radio (NR) signals and one LTE-A signal. The signals are evaluated in two distinct scenarios, as a function of the root mean square error vector magnitude (EVMRMS), according to the requirements of 3GPP Release 15. In the first phase, three optical carriers in C-band are independently modulated with three mentioned RF signals featuring wavelength division multiplexing, whereas subcarrier multiplexing is applied to the second scenario to jointly modulate the three RF signals into a single optical carrier. Gbit/s throughput is demonstrated to validate the applicability of the integrated MWT to allow multiple applications and/or diverse RF standards. The PIC transmitter is implemented in wireless optical communication systems. The first implementation refers to a system based on the convergence between optical networks and RF networks, called fiber-wireless (FiWi) system. In this system, three RF signals, in 4G/5G standards, are simultaneously transported over a 12.5 km long RoF link. RF transmissions in the wireless medium are demonstrated using a 10 m long indoor picocell-like link and a 115-m long realistic outdoor link. The second proposal presents a 12.5 km RoF system followed by a 1.5 m free-space optics (FSO) link, targeting the end-user access network. In this proof of concept, an M-QAM signal is transmitted on only one MWT channel. The received signals in both implementations comply with the requirements of 3GPP Release 15, in terms of EVMRMS, and show a total throughput of 1.36 Gbit/s and 230 Mbit/s in the scenarios of 10 m and 115 m, respectively, and a throughput of 160 Mbit/s for the link in FSO.

Proyecto final de graduación para obtener el grado académico de Licenciatura en Ingeniería Electrónica sobre automatización de la línea producción del sistema óptico utilizado en el dispositivo A2705. La producción del dispositivo A2705 comenzó en la denominada fábrica del mundo, es decir, China; pero debido a las regulaciones ambientales y políticas impuestas por el gobierno estadounidense a los productos de esta procedencia, su producción se envió a Costa Rica. De manera que, el reto para la empresa trasnacional ubicada en nuestro país es el cumplimiento de la producción y el aumento anual del 16% por los siguientes 3 años. De acuerdo con esto último, el incumplimiento de la demanda del dispositivo expone a la compañía a multas contractuales de hasta $ 250,000, debido a que ocasionaría detención en las líneas de producción de los clientes. Por su lado, el punto crítico en la fabricación de la lente es la calidad en la imagen de proyección del dispositivo, pues al tratarse de un ensamble manual este depende de la habilidad del operador, variante difícil de controlar, debido a que implica el desecho de al menos 20% de producción, ya que al momento de la prueba de calidad no existe la posibilidad de reproceso. Por lo tanto, el presente documento detalla el estudio y elaboración de una estación de ensamble automatizado de la lente. Con ello, la metodología implementada se basa en la investigación de campo y de referencias bibliográficas. Finalmente, se elabora un manual de operación, ajuste y mantenimiento, junto con el diagrama eléctrico de conexiones, una guía de solución de problemas, con lo que se da por entregado el proyecto y queda en manos de la empresa trasnacional. Production of the A2705 device started at the world's factory "China", but due to environmental regulations and policies imposed by the US government on products from this source, its production was sent to Costa Rica. The challenge for the transnational company located in our country is compliance with production and an annual increase of 16% for the following 3 years. Failure to meet the demand for the device will expose the company to contractual fines of up to $ 250,000 because it will cause shutdowns on customers' production lines. The critical point in the manufacture of the lens is the quality in the projection image of the device, being a manual assembly depends on the skill of the operator, a variant difficult to control, this implies in the disposal of much of production, since at the time of the quality test there is no possibility of reprocessing. This document details the study and development of an automated lens assembly station. The implemented methodology is based on field research and bibliographic references. Finally, an operation, adjustment and maintenance manual are prepared, together with the electrical connection diagram, a troubleshooting guide, taking the project for granted and leaving it to the transnational company.

[ES] En este trabajo se ha investigado el sistema de inyección para motores GDi (Gasolina de Inyección Directa) como método a sustituir al anterior sistema PFi (Inyección por conducto) y que implicaciones tiene en el medio ambiente. El motivo de este trabajo es para descubrir cual es el comportamiento de la inyección en la cámara de combustión. Para comprender estas situaciones se ha tratado en un capítulo la metodología física, las características hasta el momento conocidas y propiedades físicas. Se ha hablado desde el punto de vista teórico físico, el funcionamiento de un motor, el sistema de inyección y movimiento de arrastre del aire en la cámara de combustión, así como los fenómenos físicos como Spray collapse que ocurren en el momento de la inyección. Para esta acometida, se diseñó y se construyó una maqueta para experimentar la inyección. Además, se ha requerido de conocimientos en óptica para la grabación de los experimentos con tres cámaras de alta velocidad, cada uno con una técnica de captación de imágenes: MIE, DBI, Schlieren. Se ha experimentado en el sistema de inyección en campo cercano, observando penetración, ángulo de chorro, velocidad. Por último, se ha procedido al procesamiento de las imágenes, extracción de datos recogidos y conclusiones. En este análisis se ha utilizado softwares matemáticos, algoritmos y códigos de procesamiento y compilación., [EN] In this work, the injection system for GDi (Direct Injection Gasoline) engines has been investigated as a method to replace the previous PFi (Injection through duct) system and its implications for the environment. The reason for this work is to discover what is the behavior of the injection in the combustion chamber. In order to understand these situations, physical methodology, hitherto known characteristics and physical properties have been discussed in a chapter. From the theoretical physical point of view, the operation of an engine, the injection system and the air entrainment movement in the combustion chamber have been discussed, as well as physical phenomena such as Spray collapse that occur at the time of injection. For this attack, a model was designed and built to experiment with injection. In addition, optical knowledge has been required for the recording of the experiments with three high-speed cameras, each with an imaging technique: MIE, DBI, Schlieren. It has been experimented in the injection system in the near field, observing penetration, jet angle, speed. Finally, the images have been processed, data collected and conclusions have been extracted. In this analysis, mathematical software, algorithms and processing and compilation codes have been used.

Due to the technologies improvement, there has been a huge growth in the demand for bandwidth to support the numerous current and future digital services. In order to support this bandwidth increase, there has been a massive interest in fibber optic networks operating with coherent transmission and detection systems. First, the theory of optical modulation and detection with coherent receivers is defined, parallel to the realization of an intense study on the signal processing characteristic of these systems. Then, the necessary processing algorithms are developed for the correct functioning of the receiver system. Next is carried out the design and construction of the optical system to be implemented experimentally. Finally, several experiments are carried out with the final objective of obtaining a coherent detection system independent of the polarization state of the signals and resistant to the possible errors produced during the transmission. Obtaining a fully functional and competitive system. Con el avance de las tecnologías, se ha generado un enorme crecimiento de la demanda del ancho de banda destinado a soportar los numerosos servicios digitales actuales y futuros. Con el objetivo de soportar este incremento de ancho de banda, ha surgido un interés masivo hacia las redes de fibra óptica con sistemas de transmisión y detección coherentes. Primeramente, se define la teoría de la modulación óptica y la detección con receptores coherentes, paralelamente a la realización de un intenso estudio sobre el procesado de señal característico de estos sistemas. Seguidamente, se desarrollan los algoritmos de procesado necesarios para el correcto funcionamiento del sistema de recepción, a la vez que se realiza el diseño y construcción del sistema óptico a ser implementado experimentalmente. Finalmente, se realizan diversos experimentos con el objetivo final de obtener un sistema de detección coherente independiente del estado de polarización de las señales y resistente frente a los posibles errores producidos durante la transmisión, logrando obtener un sistema plenamente funcional y competitivo. Amb l'avanç de les tecnologies, s'ha generat un enorme creixement de la demanda de l'ample de banda destinat a suportar els nombrosos serveis digitals actuals i futurs. Amb l'objectiu de suportar aquest increment d'ample de banda, ha sorgit un interès massiu cap a les xarxes de fibra òptica amb sistemes de transmissió i detecció coherents. Primerament, es defineix la teoria de la modulació òptica i la detecció amb receptors coherents, paral·lelament a la realització d'un intens estudi sobre el processat de senyal característic d'aquest tipus de sistemes. Seguidament, es desenvolupen els algoritmes de processat necessaris per el correcte funcionament del sistema de recepció, alhora que es realitza el disseny i construcció del sistema òptic a ser implementat experimentalment. Finalment, es realitzen diversos experiments amb l'objectiu final d'obtenir un sistema de detecció coherent independent de l'estat de polarització de les senyals i resistent davant dels possibles errors produïts durant la transmissió, aconseguint obtenir un sistema plenament funcional i competitiu.

Due to the technologies improvement, there has been a huge growth in the demand for bandwidth to support the numerous current and future digital services. In order to support this bandwidth increase, there has been a massive interest in fibber optic networks operating with coherent transmission and detection systems. First, the theory of optical modulation and detection with coherent receivers is defined, parallel to the realization of an intense study on the signal processing characteristic of these systems. Then, the necessary processing algorithms are developed for the correct functioning of the receiver system. Next is carried out the design and construction of the optical system to be implemented experimentally. Finally, several experiments are carried out with the final objective of obtaining a coherent detection system independent of the polarization state of the signals and resistant to the possible errors produced during the transmission. Obtaining a fully functional and competitive system. Con el avance de las tecnologías, se ha generado un enorme crecimiento de la demanda del ancho de banda destinado a soportar los numerosos servicios digitales actuales y futuros. Con el objetivo de soportar este incremento de ancho de banda, ha surgido un interés masivo hacia las redes de fibra óptica con sistemas de transmisión y detección coherentes. Primeramente, se define la teoría de la modulación óptica y la detección con receptores coherentes, paralelamente a la realización de un intenso estudio sobre el procesado de señal característico de estos sistemas. Seguidamente, se desarrollan los algoritmos de procesado necesarios para el correcto funcionamiento del sistema de recepción, a la vez que se realiza el diseño y construcción del sistema óptico a ser implementado experimentalmente. Finalmente, se realizan diversos experimentos con el objetivo final de obtener un sistema de detección coherente independiente del estado de polarización de las señales y resistente frente a los posibles errores producidos durante la transmisión, logrando obtener un sistema plenamente funcional y competitivo. Amb l'avanç de les tecnologies, s'ha generat un enorme creixement de la demanda de l'ample de banda destinat a suportar els nombrosos serveis digitals actuals i futurs. Amb l'objectiu de suportar aquest increment d'ample de banda, ha sorgit un interès massiu cap a les xarxes de fibra òptica amb sistemes de transmissió i detecció coherents. Primerament, es defineix la teoria de la modulació òptica i la detecció amb receptors coherents, paral·lelament a la realització d'un intens estudi sobre el processat de senyal característic d'aquest tipus de sistemes. Seguidament, es desenvolupen els algoritmes de processat necessaris per el correcte funcionament del sistema de recepció, alhora que es realitza el disseny i construcció del sistema òptic a ser implementat experimentalment. Finalment, es realitzen diversos experiments amb l'objectiu final d'obtenir un sistema de detecció coherent independent de l'estat de polarització de les senyals i resistent davant dels possibles errors produïts durant la transmissió, aconseguint obtenir un sistema plenament funcional i competitiu.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. Neste trabalho é demonstrado o uso de câmeras de baixo custo para determinar a orientação e posição de satélites e sondas espaciais. O Sensor de Estrelas (Star Tracker) é um dispositivo que determina a orientação - ou atitude - de uma espaçonave utilizando a posição de estrelas em uma imagem do céu. É possível triangular a posição do observador se houver planetas nas imagens. Sensores de Estrelas têm sido utilizados para a determinação de atitude desde ao menos 1964. A posição e a velocidade, no entanto, têm sido calculadas principalmente utilizando interferometria do sinal de comunicação, o seu desvio Doppler e o seu tempo de trânsito. Uma metodologia para implementação do algoritmo do sensor de estrelas e triangulação em hardware de baixo custo é apresentada e resultados obtidos a partir da superfície da terra são apresentados para a câmera Raspberry Pi NoIR e uma Nikon D5000. Os resultados apresentam erro angular próximo ao limite de difração de Rayleigh dos sistemas ópticos e um erro de posição para uma única sessão de medição cerca de 200 vezes maior que os resultados obtidos com filtro de Kalman a bordo da sonda Deep Space 1. In this work we demonstrate the use of low cost cameras to determine orientation and position of spacecraft. Star Trackers are devices which determine orientation - or attitude - of a spacecraft using the position of stars in a picture of the sky. It is possible to triangulate the position of the observer if there are planets in the field of view. Star Trackers have been used for attitude determination of spacecraft since at least 1964. Position and velocity, however, have been calculated mostly using interferometry of the communication signal, it’s Doppler shift and round-trip time. Deep Space 1 launched in 1998 with the first experimental autonomous navigation using cameras. A methodology is presented to implement the star tracker algorithm and the position triangulation algorithm using low cost hardware and Earth based results are presented with the Raspberry Pi NoIR camera and a Nikon D5000. The results after a few minutes of measurement have an angular error near the Rayleigh diffraction limit of the optical systems and positional error for a single measurement session about 200 times larger than the Kalman filtered measurements taken from space by Deep Space 1.

La coherencia de la luz es una propiedad que da cuenta del grado de interacción ondulatoria de los campos ópticos, cual define el comportamiento espacial de las ondas tras los procesos de interacción luz-luz y luz materia -- Éste tipo de consideraciones se utilizan en el análisis de los sistemas de microscopía óptica por transmisión de campo claro para la interpretación del comportamiento de las intensidades, y usualmente la fase se relega para el estudio de las aberraciones desde una perspectiva geométrica -- En éste trabajo se presenta un modelo operacional de un microscopio por transmisión que integra fuentes de iluminación de coherencia modificado, para lograr propiedades más evidentes de coherencia que permitan, no solo redefinir las funciones de formación de imagen para obtener mejores condiciones de contraste y resolución, sino que permita acceder a la fase del campo del objeto al mantener una capacidad de correlación espacial que puede ser evaluada desde el análisis interferométrico de la señal óptica -- El sistema prototipo integra dos sistemas no convencionales de iluminación en una configuración de microscopio que posibilita múltiples caminos de iluminación elegible para configurar diferentes mecanismos de análisis del espécimen desde la distribución de intensidad, el análisis interferométrico de la fase -- El microscopio integra un diseño modular de componentes que permite expandir y modificar las unidades de procesamiento análogo/digital para crear una herramienta versátil y escalable a nivel de laboratorio, disponible para la investigación en ciencias de la vida o en desarrollos de técnicas ópticos orientadas a la microscopía -- El desarrollo está basado en técnicas de la óptica estadística en la descripción de los modelos clásicos de correlación espacial de campo con el que se componen diferentes aplicaciones para el control y alteración de las propiedades de coherencia, que definen el principio de operación de fuentes de iluminación no convencionales, que se incorporan al microscopio a través de sistemas de proyección por relay analizados en el software de diseño óptico Zemax -- Los múltiples subsistemas son enlazados a través del concepto de camino común y distribución modular categórica, manteniendo la capacidad de escalabilidad para nuevos experimentos

Laser Feedback Interferometry is based on the self-mixing effect. When light emitted from a laser reflects in a target and is reinjected into its cavity, the optical parameters of the laser change providing information about the target. As a result, LFI techniques with semiconductor lasers are widely used because they offer simple, low-cost and of reduced dimensions set-ups. The main aim of this thesis was to acknowledge this effect through the basic and traditional experiments and to introduce it to more complex experiences. In particular, during this thesis we have studied the physics of placing an external optical arm to the interferometer, consolidating one of the model's assumptions and answering one of the most current questions for researchers; and on the other hand, we have been able to develop a new LFI technique for fluid sensing related applications, capable of detecting and measuring bubbles travelling through a microfluidic channel. We have demonstrated that a real-time bubble detector with a high sensitivity is possible to implement with a simple set-up and, additionally, the bubble's volume can also be estimated with accuracy; offering the chance to be very useful in in applications such as biomedicine and particle manufacturing using microfluidics. La interferometría láser de realimentación, LFI por sus siglas en inglés, está basada en el efecto de auto-mezcla, self-mixing. Éste se produce cuando la luz emitida por el láser es reinyectada dentro de la cavidad de este después de ser reflejada sobre un objetivo. Como consecuencia, las propiedades ópticas del láser se ven modificadas, dando información sobre el objectivo. Como resultado, las técnicas LFI utilizando lásers semiconductores son ampliamente utilizadas por sus set-ups sencillos, de reducidas dimensiones y bajo coste. El objetivo de este TFG ha sido conocer y aprender este efecto a partir de los experimentos básicos y tradicionales para poder aplicarlos a experiencias más complejas. En concreto, durante este TFG se ha profundizado sobre la física de situar un brazo externo al interferómetro, consolidando una de las suposiciones del modelo y respondiendo una de las cuestiones más actuales de la investigación; y por otra banda, se ha creado una aplicación directa a detectar burbujas en tiempo real viajando a través de un canal de microfuídica. Éste último ha demostrado una gran sensibilidad a la detección de las burbujas y, adicionalmente, se ha podido estimar su volumen con precisión; ofreciendo la posibilidad de ser de gran utilidad en aplicaciones como la biomedicina y la producción de partículas a través de la microfluídica. L'interferometria làser de realimentació, LFI per les seves sigles en anglès, està basada en l'efecte d'autobarreja, self-mixing. Aquest es produeix quan la llum emesa pel làser és reinjectada dins la cavitat d'aquest després de veure's reflectida sobre un objectiu. Llavors, les propietats òptiques del làser es veuen modificades, donant informació sobre l'objectiu. Com a resultat, les tècniques LFI utilitzant làsers semiconductors són àmpliament utilitzades pels seus set-ups senzills, de dimensions reduïdes i de baix cost. L'objectiu d'aquest TFG ha sigut conèixer i aprendre aquest efecte a partir dels experiments bàsics i tradicionals per a poder aplicar-lo a experiències més complexes. En concret, durant aquest TFG s'ha profunditzat en la física de situar un braç òptic extern a l'interferòmetre, consolidant una de les suposicions del model i responent una de les qüestions actuals en la recerca; i per altra banda, s'ha creat una aplicació directa a detectar bombolles en temps real viatjant per un canal de microfluídica. Aquest últim ha demostrat una gran sensitivitat a detectar les bombolles i, addicionalment, s'ha pogut estimar el seu volum amb precisió; donant la possibilitat de ser de gran utilitat per a aplicacions com la biomedicina i la producció de partícules a través de la microfluídica.

En los últimos años, se han desarrollado técnicas de RT para mejorar la dosis suministrada al blanco, mientras se reduce la dosis a los tejidos circundantes. Esto permite que la entrega de los tratamientos de RT se ajustan con mayor exactitud a la región blanco de irradiación. La dosimetría en los tratamientos de RC puede ser complicada e inexacta debido los altos gradientes de dosis que los caracteriza, por lo que es necesario un detector con alta resolución espacial. Por otro lado, las PR son detectores bidimensionales que, además de la alta resolución espacial, presentan equivalencia a tejido, proceso de autorrevelado, independencia con la tasa de dosis, poca dependencia con la energía en el intervalo de megavoltaje y técnicas de bajo costo para la lectura usando escáneres de documentos. El sistema dosimétrico formado por la PR y el escáner permite la dosimetría bidimensional en un amplio intervalo de dosis (utilizando los tres canales de color, rojo, verde y azul) muy útil para la verificación de la dosis y el control de calidad en los tratamientos de RC. Sin embargo, este sistema dosimétrico tiene algunos inconvenientes como son la dependencia con la orientación relativa película-escáner, la falta de uniformidad en el área útil de escaneo, los parámetros de escaneo, la estabilidad del escáner, la incertidumbre del escáner y la curva de calibración. Todos estos factores se han estudiado y considerado en la evaluación de los planes de tratamiento para tener una dosimetría que cumpla con los requerimientos de control de calidad de los tratamientos en RC. El desempeño de los modelos de PR EBT y EBT2 ha sido ampliamente estudiado y reportado. La mayoría de los estudios sobre la caracterización y el uso de las PR EBT y EBT2 se realizaron con los datos proporcionados por el canal rojo de un escáner comercial en PR irradiadas hasta 8 Gy basándose en las características espectrales de la PR, ya que el espectro de absorción de estos modelos de PR presentan una banda de absorción de máxima sensibilidad en 636 nm. Sin embargo, en los tratamientos de RC se entregan dosis de radiación mayores a 12 Gy y, por la naturaleza de la técnica del tratamiento, requiere de un alto control de calidad. Por lo tanto, es necesario un estudio riguroso de las características del sistema dosimétrico para dosis mayores a 8 Gy, ya que la falta de información puede 23 impedir la precisión y exactitud en el cálculo de la determinación de la dosis y/o, como consecuencia, afectar el control de calidad del tratamiento. Además, se han encontrado pocos estudios sobre la caracterización de la PR EBT3, ya que se asume que el comportamiento dosimétrico es similar que el de la PR EBT2, basándose en el hecho de que la PR EBT3 conserva la composición de la capa activa de su predecesora, la PR EBT2.

Realitzar un software de caracterització de polsos lasers ultracurts basats en el mètode Mefisto: Measurement of the electric field by interferometric trace observation. [ANGLÈS] Due to their extremely short time duration and their high intensity, ultrashort laser pulses play an important role in many science and technology fields. In most of their applications, pulses must be characterized before being used, that is to say, their complex electric field must be known. However, that brief time duration makes characterization difficult, and as a result methods based on indirect measurements are needed. One of the techniques that allow ultrashort laser pulses characterization is MEFISTO (Measurement of Electric Fields by Interferometric Spectral Trace Observation), which is able to recover the complex electric field from two ultrashort laser pulses simultaneously and in an analytical way. To achieve this, MEFISTO uses the spectrally resolved interferometric correlation of these pulses, known as interferometric trace. In this Final Degree Project a graphical application which implements MEFISTO practically has been designed and programmed. This application, named betaMEFISTO, comprises two different modes of operation: a theoretical mode and an experimental mode. The first one allows to simulate the electric field of two ultrashort pulses, calculate their interferometric trace, analyze it with MEFISTO algorithms and finally compare obtained fields with original ones. Therefore, theoretical mode offers a tool for studying this characterization technique. On the other hand, experimental mode allows to load and process an interferometric trace obtained in a lab, retrieving the amplitude and phase of the pulses from which the trace was generated. The main goal of betaMEFISTO is to provide a basic working environment for further investigation about MEFISTO. Once the application development has been finished, a study has been carried out in order to evaluate its functionality and utility depending on the used pulses and traces characteristics. Finally, those aspects that should be reinforced and investigated in future projects have also been discussed. [CASTELLÀ] Por su duración extremadamente breve y su elevada intensidad, los pulsos láser ultracortos juegan un importante papel en numerosos ámbitos científicos y tecnológicos. En muchas de las aplicaciones de estos pulsos es necesario caracterizarlos previamente, es decir, conocer cuál es su campo eléctrico complejo. Sin embargo, es precisamente su corta durada lo que dificulta esa caracterización, y lo que provoca que sea necesario usar métodos basados en medidas indirectas. Una de las técnicas que permiten la caracterización de pulsos láser ultracortos es MEFISTO (Measurement of Electric Fields by Interferometric Spectral Trace Observation), capaz de obtener el campo eléctrico complejo de dos pulsos láser ultracortos de manera simultánea y a partir de procedimientos analíticos. Para ello utiliza la correlación interferométrica de los dos pulsos resuelta espectralmente, lo que se conoce como traza interferométrica. En este Proyecto de Final de Carrera se ha diseñado y programado una aplicación gráfica que implementa de forma práctica la técnica MEFISTO. Esta aplicación, llamada betaMEFISTO, cuenta con dos modos de funcionamiento: un modo teórico y un modo experimental. El modo teórico permite simular el campo eléctrico de uno o dos pulsos ultracortos, calcular su traza interferométrica y analizarla usando MEFISTO, pudiendo comparar los campos obtenidos con los campos originales y ofreciendo por tanto una herramienta de estudio sobre esta técnica de caracterización. Por otro lado, el modo experimental permite cargar i procesar una traza interferométrica experimental obtenida en el laboratorio, recuperando el módulo y la fase de los pulsos que la han generado. El objetivo fundamental de betaMEFISTO es ofrecer un entorno a partir del cual se pueda seguir trabajando e investigando alrededor de MEFISTO. Una vez desarrollada la aplicación, se ha estudiado su funcionalidad y su eficacia en función de las características de los pulsos y de las trazas interferométricas usadas. Finalmente, se han recogido aquellos aspectos que se deben reforzar y sobre los cuales se debería seguir trabajando en posteriores proyectos. [CATALÀ] Per la seva durada extremadament breu i la seva elevada intensitat, els polsos làser ultracurts tenen un paper important en nombrosos àmbits científics i tecnològics. En moltes de les aplicacions d’aquests polsos es fa necessari caracteritzar-los prèviament, és a dir, conèixer quin és el seu camp elèctric complex. Però és precisament la seva curta durada el que dificulta aquesta caracterització, i el que fa que sigui necessari usar mètodes basats en mesures indirectes. Una de les tècniques que permet la caracterització de polsos làser ultracurts és MEFISTO (Measurement of Electric Fields by Interferometric Spectral Trace Observation), capaç d’obtenir el camp elèctric complex de dos polsos làser ultracurts de manera simultània i a partir de procediments analítics. Per fer-ho utilitza la correlació interferomètrica dels dos polsos resolta espectralment, coneguda com traça interferomètrica. En aquest Projecte de Final de Carrera s’ha dissenyat i programat una aplicació gràfica que implementa de manera pràctica la tècnica MEFISTO. Aquesta aplicació, anomenada betaMEFISTO, té dos modes de funcionament: un mode teòric i un mode experimental. El mode teòric permet simular el camp elèctric d’un o dos polsos ultracurts, calcular la seva traça interferomètrica i analitzar-la amb MEFISTO, podent comparar els camps obtinguts amb els camps originals i oferint per tant una eina d’estudi sobre aquesta tècnica de caracterització. Per altra banda, el mode experimental permet carregar i processar una traça interferomètrica experimental obtinguda en el laboratori, recuperant el mòdul i la fase dels polsos que l’han generat. L’objectiu fonamental de betaMEFISTO és oferir un entorn a partir del qual es pugui seguir treballant i investigant al voltant de MEFISTO. Un cop desenvolupada l’aplicació, se n’ha estudiat la seva funcionalitat i la seva eficàcia en funció de les característiques dels polsos i de les traces interferomètriques utilitzades. Per acabar, s’han recollit aquells aspectes que cal reforçar i sobre els quals caldria seguir treballant en projectes futurs.

Cuando el tamaño de la imagen de un punto que produce un sistema óptico es inferior al que impone el límite de difracción, se dice que el sistema presenta superresolución. Para lograr este efecto se utilizan máscaras en la pupila del sistema que modifican la amplitud de las ondas electromagnéticas incidentes, su fase o ambas. Las más comunes, por su sencillez y buenos resultados son las máscaras de fase binarias con dos zonas de simetría circular. Estas máscaras, a pesar de su buena resolución, presentan el inconveniente de generar lóbulos laterales que en muchas ocasiones son más altos que el lóbulo central, comprometiendo el rendimiento del sistema total. El objetivo del trabajo ha sido analizar la mejora, con respecto a los resultados de las máscaras de fase binarias, que se obtiene utilizando un perfil supergaussiano que suavice los bordes de las mismas. Como resultado del análisis realizado, se ha encontrado que, pese a que el perfil supergaussiano alcanza menos ganancia transversal que los filtros de fase binarios, produce una importante mejora en la relación entre el máximo central y los lóbulos de la mancha de difracción para ganancias moderadas. Licenciatura en Física

[ANGLÈS] The advent of mobile devices such as smartphones or tablets demanding high capacity services drives a solution for next generation wireless networks. Wireless and optical networks are converging to increase the bandwidth available for the end users. The deployment of Radio-over-Fiber technologies, which allow the distribution of millimeter-wave signals on the optical domain, is a very promising solution for the migration towards higher frequency bands. This would allow fulfilling capacity requirements of next-generation access networks. Passive distribution of Radio-over-Fiber channels is now well understood; however, it does not rip all the benefits optical networks can provide. Active distribution, where signals are routed on-the-fly by the network, is currently under heavy research. This bachelor thesis presents a possible solution to provide the next generation base stations with high-speed communications. This thesis has focused on the distribution of optical channels in a Radio-over-Fiber system. Dynamic and Hybrid Channel Allocation techniques are presented as a way to increase the capacity in optical-wireless systems. In this thesis, we have developed a novel algorithm for the distribution of optical channels based on the blocking probability reduction. We present it as a technique to increase the performance of the network. Furthermore, we report on an experimental characterization of an optical switch, which is the main building block to construct networks supporting Hybrid Channel Allocation methods. [CASTELLÀ] La aparición de dispositivos móviles como smartphones o tablets, que requieren servicios de alta capacidad, motiva la búsqueda de soluciones para la próxima generación de redes wireless. Las redes inalámbricas y las ópticas están convergiendo para incrementar el ancho de banda disponible para los usuarios finales. La implantación de las tecnologías de Radio-over-Fiber, que permite la distribución de señales millimiter-wave en el dominio óptico, es una solución muy prometedora para la migración de las redes inalámbricas hacia bandas frecuenciales superiores. Esta solución permitiría cumplir con los requisitos de capacidad de las futuras redes de acceso. La distribución pasiva de los canales en Radio-over-Fiber se ha estudiado ampliamente; sin embargo, no exprime todas las ventajas que podrían llegar a ofrecer las redes ópticas. La distribución activa, donde la red redirige las señales en tiempo real, se está estudiando actualmente. Este Trabajo Fin de Grado presenta una posible solución para proporcionar altas velocidades a las estaciones base de la próxima generación móvil. El proyecto se ha centrado en la distribución de los canales ópticos en sistemas Radio-over-Fiber. La asignación de canales dinámica e híbrida se presentan como una forma de incrementar la capacidad de sistemas ópticos-wireless. En esta tesis se ha desarrollado un algoritmo novedoso para la distribución de los canales ópticos, basado en la reducción de la probabilidad de bloqueo. El algoritmo se presenta como una técnica para incrementar las prestaciones de la red. Además, se presenta una caracterización experimental de un switch óptico, parte fundamental para construir futuras redes que soporten la asignación de canales híbrida. [CATALÀ] L’aparició de dispositius mòbils com els smartphones o les tablets, que requereixen serveis d’alta capacitat, motiva la recerca de solucions per la propera generació de xarxes wireless. Les xarxes inalàmbriques i les òptiques estan convergint per tal d’incrementar l’ample de banda disponible pels usuaris finals. La implantació de tecnologies de Radio-over-Fiber, que permet la distribució de senyals millimiter-wave al domini òptic, és una solució molt prometedora per la migració de les xarxes inalàmbriques cap a bandes frequencials més elevades. Aquesta solució permetria satisfer els requeriments de capacitat de les xarxes d’accés futures. La distribució passiva dels canals en Radio-over-Fiber s’ha estudiat àmpliament; tot i així, no exprimeix tots els avantatges que podrien arribar a oferir les xarxes òptiques. La distribució activa, on la xarxa redirigeix les senyals en temps real, s’està estudiant actualment. Aquest Treball Fi de Grau presenta una possible solució per proporcionar altes velocitats a les estacions base de la propera generació mòbil. El projecte s’ha centrat en la distribució dels canals òptics en sistemes Radio-over-Fiber. Les assignacions dinàmica i híbrida de canals es presenten com una forma d’incrementar la capacitat dels sistemes òptics-wireless. En aquesta tesi s’ha desenvolupat un algorisme novedós per la distribució dels canals òptics, basat en la reducció de la probabilitat de bloqueig. L’algorisme es presenta com una tècnica per incrementar les prestacions de la xarxa. A més a més, es presenta una caracterització experimental d’un switch òptic, part fonamental per la construcció de xarxes que suportin l’assignació híbrida de canals.

Este proyecto final de carrera trata de analizar un sistema óptico de dos espejos en la banda de terahercios para la captación de imágenes en aplicaciones de seguridad. El sistema óptico está formado por dos espejos elípticos en configuración Cassegrain que se mueven y fue diseñado para trabajar a una frecuencia de 90 GHz. El receptor, por otro lado, está formado por un array de 8 bocinas rectangulares dispuestas en 1 fila y 8 columnas (1x8). Tras el estudio del array simple, se realiza una ampliación del tamaño del array, ahora estará formado por 16 elementos dispuestos en 2 filas y 8 columnas (2x8). A parte del análisis del sistema, se pretende optimizar su funcionamiento para la frecuencia de 220 GHz. El objetivo es realizar un estudio del funcionamiento del dispositivo óptico para que, modificando la directividad de las bocinas que componen el array receptor, encontrar un compromiso entre el tamaño de los haces de las bocinas (resolución), la zona del espejo que se va a iluminar (bloqueo) así como la potencia que llegará al objetivo situado a 4m (spill-over). Además, se estudiarán los resultados obtenidos al doblar el número de elementos del array, con el fin de mejorar y optimizar el sistema final. Ingeniería de Telecomunicación Telekomunikazio Ingeniaritza

Se muestra el proceso de alineamiento del eje óptico del dispositivo neutrográfico y el eje óptico del haz de neutrones provenientes del ducto radial número 4 del Reactor Nuclear RP-10 aplicando métodos ópticos, asistidos por la técnica radiográfica que facilita la ubicación del eje óptico del haz de neutrones en el espacio mediante registro fotográfico permitiendo posteriormente el alineamiento del neutrógrafo. En el proceso, la ubicación y orientación de la fuente depende de la colocación de los elementos combustible y del ducto inmerso entre el núcleo y el colimador en la pared del Reactor Nuclear, esta parte del proceso depende del personal de operación del reactor quienes calculan de manera óptima el quemado del combustible y hacen el análisis de la distribución espacial de la radiación. La medición de la potencia y finalmente el ajuste del eje óptico del haz de neutrones con el eje óptico del instrumento son mostrados en este trabajo que permitirá hacer experimentos de neutrografia, difracción de neutrones, espectroscopia de neutrones, óptica de neutrones entre otros. We show the process of optical axis alignment of the neutrography device and the optical axis of the neutron beam from the radial duct number 4 of the RP-10 Nuclear Reactor, using optical methods, assisted by radiography, which facilitates the location of the optical axis of the neutron beam by the photographic recording of the space, allowing the alignment of the neutrography plate later. In the process, the location and orientation of the source depends on the placement of the fuel elements immersed inside the duct and between the core and the collimator in the Nuclear Reactor wall. This part of the process depends on the reactor operating personnel who calculate optimally the fuel burn and perform the analysis of the spatial distribution of radiation. The power measurement and the final adjustment of the optical axis of the neutron beam with the optical axis of the instrument are shown in this paper, which will make possible neutrography experiments, as well as neutron diffraction, neutron spectroscopy and neutron optics among others. Instituto Peruano de Energía Nuclear

En los nuevos grados el número de horas dedicadas a las clases de problemas en muchas de las asignaturas técnicas se ha reducido considerablemente. Por este motivo, el profesor no puede resolver todos los problemas que venía haciendo en el plan de estudios anterior, por lo que tiene que hacer una selección, que serán los que se hagan en clase, dejando el resto como propuestos para los alumnos. Por tanto, el objetivo de este trabajo es diseñar una serie de problemas con enunciados genéricos para las asignaturas del área de Óptica del Grado en Óptica y Optometría; el profesor resolverá estos problemas en las limitadas horas presenciales destinadas a tal efecto y abarcarán todos los puntos de los que se componga cada tema. El trabajo realizado en clase podrá servir de guía al alumno para obtener la solución de los problemas que se dejen propuestos.

Projecte final de carrera fet en col.laboració amb Vrije Universiteit Brussel English: The application of non-invasive analytical techniques is an essential part of the ongoing process of restoration and conservation. These techniques can detect a variety of attributes of pieces forming part of the historical and cultural heritage, without altering their physical or chemical properties. This thesis attempts to incorporate optical spectroscopy as a non-destructive technique that can be used to restore the stained windows of churches and cathedrals. Regarding the restoring process, one of the most complex conflicts we encounter is the selection of the sample of replacement. Currently, the restoring part is selected via trial and error. The main goal of this thesis is to develop a new photonic based method that will allow restorers of stained window glasses to select the parts used for restoration in an objective way. Specifically, it tries to find a reliable method that allows us to know precisely the color of the "stained glass windows" by using optical spectroscopy. With the aid of the nowadays commercial avaiable portable optical spectrometers the proposed methology consists of measuring the optical spectrum (reflectance or transmittance) of the part of the window that needs restoration in situ and calculate from this spectrum the color coordinates. These values can then be compared to the color coordinates of a collection of possible repairing glass samples. In this thesis there are two parts . A first part consists of defining the measurement set-up. This includes both the selection of the components and the selection of the measurement geometry. A second part concerns the definition of the final selection procedure. Castellano: La aplicación de técnicas analíticas no invasivas es una parte esencial en el proceso actual de restauración i conservación. Estas técnicas permiten detectar una gran variedad de atributos de piezas que forman parte del patrimonio histórico i cultural, sin alterar sus propiedades físicas o químicas. Esta tesis trata de incorporar la espectroscopia óptica como una técnica no destructiva que puede servir para la restauración de las vidrieras de iglesias i catedrales. En cuanto al proceso de restauración, uno de los conflictos más complejos que encontramos es la selección de la muestra destinada a reemplazar la parte dañada. En la actualidad, la elección de la parte restauradora se realiza a través de ensayo y error. El objectivo principal de esta tesis es desarrollar un nuevo método basado en fotónica que permitirá a los restauradores de los vitrales seleccionar las piezas utilizadas para la restauración de una manera objetiva. Más concretamente, se trata de encontrar un método fiable que nos permita conocer con exactitud el color de las vidrieras mediante el uso de espectroscopia óptica. Con la ayuda de los espectrómetros ópticos portátiles que están disponibles en el mercado hoy en día, la metodología propuesta consiste en realizar una medida in situ del espectro óptico (reflectancia o transmitancia) de la parte de la ventana que necesita restauración y calcular, a partir de este espectro, las coordenadas de color que le corresponden. De esta forma, los valores obtenidos se pueden comparar con las coordenadas de color de una colección de posibles muestras restauradoras. Esta tesis tiene dos partes principales. Una primera parte consiste en definir el sistema de medida. Esto incluye tanto la selección de los componentes que forman el sistema como la selección de la geometría de medida. Una segunda parte se refiere a la definición del procedimiento de selección final. Català: L'aplicació de tècniques analítiques no invasives és una part essencial per al procès actual de restauració i conservació. Aquestes tècniques permeten detectar una gran varietat d'atributs de peces que formen part del patrimoni historic i cultural, sense alterar les seves propietats fisiques o químiques. Aquesta tesis tracta d'incorporar l'espectroscòpia òptica com a tècnica no destructiva que pot servir per a la restauració de les vidrieres d'esglesies i catedrals. Pel que fa al procés de restauració, un dels conflictes més complexes que trobem és la selecció de la mostra destinada a reemplaçar la part malmesa. En l'actualitat, l'elecció de la part restauradora es fa a través d'assaig i error. L'objectiu principal d'aquesta tesi és desenvolupar un nou mètode basat en fotònica que permetrà als restauradors dels vitralls seleccionar les peces utilitzades per a la restauració d'una manera objectiva. Més concretament, es tracta de trobar un mètode fiable que ens permeti conèixer amb exactitud el color de les vidrieres mitjançant l'ús d'espectroscòpia òptica. Amb l'ajuda dels espectròmetres òptics portàtils que estan disponibles en el mercat avui en dia, la metodologia proposada consisteix en realizar una mesura in situ de l'espectre òptic (reflectància o transmitància) de la part de la finestra que necessita restauració i calcular a partir d'aquest espectre les coordenades de color que li corresponen. D'aquesta forma, els valors obtinguts es poden comparar amb les coordenades de color d'una col lecció de posibles mostres restauradores . Aquesta tesi té dues parts principals. Una primera part consisteix en definir el sistema de mesura. Això inclou tant la selecció dels components que formen el sistema com la selecció de la geometria de mesura. Una segona part es refereix a la definició del procediment de selecció final.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major de Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Efeitos da Bi-estabilidade Óptica (OB) estão intrinsecamente ligados a não-linearidade do meio de ganho. Em microcavidades, a presença deste comportamento é proporcionada pelo efeito Kerr provocado não pela densidade de fótons confinados na cavidade, mas devido à densidade de polaritons gerados ressonantemente sob regime de acoplamento forte. A amostra em análise é esfriada a 10K por um criostato a "dedo frio" e corresponde a uma microcavidade formada por espelhos DBR (AlAs/Al0,2Ga0.8As) separadas por uma camada espaçadora (Al0.3Ga0,7As) contendo um poço quântico de GaAs como de 100Å como meio de ganho. Nossos resultados experimentais mostram um cruzamento das curvas de OB (contendo um ou dois pontos de intersecção) sob certas condições de excitação. Apresentamos um modelo no qual descrevemos este comportamento, onde os cálculos mostram uma competição entre o efeito Kerr proporcionado pela população de polaritons e efeitos térmicos proporcionados pelo processo de excitação. Este comportamento se deve ao fato de que a variação do índice de refração possui sinais opostos para cada caso. Foram registradas regiões de instabilidade com a formação de oscilações espontâneas da cavidade (auto-oscilações), mesmo quando excitada em modo contínuo "cw". As oscilações apresentam-se na forma de trem de pulsos que podem durar desde alguns poucos a centenas de milisegundos. Estas oscilações apresentam variações na sua forma de onda indicando transições para o caos. O comportamento periódico dos pulsos que compõem o pacote possui um período médio de aproximadamente 80ms. Apresentamos um modelo baseado nos dados experimentais que indica a coexistência de um estado laser não-linear de auto-modulação de fase. Dessa forma, as auto-oscilações resultariam da superposição destes estados formando um padrão de interferência do campo total emitido pela cavidade. Isto evidenciaria a existência de um condensado de polaritons na microcavidade. Optical bistability e®ects (OB) are intrinsically related to the gain media non-linearities. In microcavities, this behavior is due to Kerr effect proportionate by polariton number, generated resonantly in strong -coupling regime, instead of the photon number. The sample was held in a cold-finger cryostat at a temperature of 10K and is constituted bytwo DBR mirrors (Al As / Al 0.2Ga 0.8 As) separated by a space fill (Al 0.3 Ga 0.7 As) containing a GaAs single quantum well of 100ºA as a gain media. Our experimental results indicate a crossing in the OB curves (with a single or double crossings) in a given excitation conditions. We present a quantitative model which is described this behavior, where is identified a competition between the Kerr (proportionate by the high polariton population) and thermal effects (proportionate by the excitation process). In order, this fact occurs due to the changes in the refractive index with opposite signal in each case. Unstable regions were experimentally registered although of cavity spontaneous oscillations (self-oscillations), same when excited in continuous mode "cw". These oscillations present different waveforms, indicating a chaos transition. In a periodic regime, the period average is cavity detuning dependent, and have approximately 80¹s. We present a model basing in the experimental results, indicating the coexistence of a laser state and a condensate state of polaritons, in which the first would be under self-phase modulation effect. Thus, the self-oscillations would be the result of the superposition of these states, leading an interference pattern of the total field emitted by the cavity. This would indicate the existence of a polariton condensate in the microcavity. These two non-linear phenomena (the crossings of the OB curves and the self-oscillations), discussed in this work, were observed for the first time by our group, showing the complexity dynamics of the trapped polaritons and a novel way to characterize the formation of condensate states in microcavities.

Doutoramento em Engenharia Electrotécnica Este trabalho apresenta três estudos principais acerca do desenvolvimento e aplicação de sistemas de monitorização óptica avançados com base na análise de histogramas assíncronos, conversão de comprimento de onda de sinais de débito elevado e o impacto das não-linearidades das fibra ópticas em sistemas utilizando técnicas avançadas de transmissão. Mostra-se que a comparação de histogramas assíncronos com histogramas de referência pode ser usada para extrair informação a respeito da qualidade e do ruído que afecta o sinal em análise. O método proposto é validado através de simulação numérica e experiência. Um modelo analítico para a computação das limitações em frequência da modulação cruzada de fase (XPM) em conversores de comprimento de onda de fibra é proposto e validado através de simulação numérica até frequências de modulação acima de 1 THz. O modelo proposto permite a derivação de regras de engenharia para o dimensionamento de conversores de comprimento de onda compostos por espelhos de fibra não linear. O dimensionamento de um novo filtro para a optimização da conversão da XPM em modulação de intensidado é proposto e validado por simulação numérica. O impacto das não-linearidades na transmissão em fibra óptica de sinais de banda lateral única a 10 Gb/s com compensação de dispersão concentrada é avaliado através de simulação numérica. Mostra-se que as não-linearidades intra-canal levam a severa degradação do desempenho. A degradação de sinais de chaveamento por desvio diferencial de fase (DPSK) a 40 Gb/s devida a XPM com sinais de chaveamento por desvio de amplitude herdados de sistemas anteriores é também analisada. Uma análise bomba-sonda mostra que a degradação do sinal resulta da modulação de intensidade induzida por XPM. Este resultado permite a derivação de um modelo para estimar a probabilidade de erro dos sinais DPSK degradados por XPM. Finalmente, é apresentada uma abordagem analítica baseada em pequenas perturbações para o estudo de não linearidades intra-canal em fibra óptica em sinais com razão de extinção finita. Este estudo permite a identificação de duas novas formas de degradação tomando a forma de impulsos entre diferentes símbolos e fluctuações temporais e de amplitude. This work presents three main studies regarding the development and application of advanced optical monitoring systems based on the analysis of asynchronous amplitude histograms, the wavelength conversion of ultra-high bit-rate signals, and the impact of fiber nonlinearities in systems employing advanced transmission techniques. It is shown that asynchronous amplitude histograms may be numerically compared with reference histograms to extract information regarding quality and the noise degrading the signal under analysis. The proposed method is validated through numerical simulation and experiment. An analytical model to compute the frequency limitations of cross-phase modulation (XPM) in all-optical fiber wavelength converters is proposed and validated using numerical simulation at modulation frequencies exceeding 1 THz. The proposed model allows deriving engineering rules for the dimensioning of wavelength converters using nonlinear optical loop mirrors. A novel filter design to optimize the conversion of XPM-induced phase modulation in intensity modulation is proposed and validated using numerical simulation. Numerical simulation is used to evaluate the impact of fiber nonlinearities in the transmission of 10 Gb/s single sideband signals in links using concentrated electrical or optical dispersion compensation. It is shown that, intra-channel fiber nonlinearities severely degrade the performance. The degradation of 40 Gb/s differential phase-shift-keying (DPSK) signals due to XPM with legacy amplitude-shift keying signals is also analyzed. Pump-probe analysis show that the signal degradation results from XPM-induced intensity modulation. This allows deriving and validating a novel analytical model to estimate the bit-error probability of the XPM-degraded DPSK signals. Finally, an analytical smallperturbations approach to the study of intra-channel fiber nonlinearities in signals with finite extinction ratio is presented. It allows the identification of two new forms of degradation taking the form of impulses between symbols and amplitude and temporal jitter.

Referencia OEPM: P9901542.-- Fecha de solicitud: 09/07/1999.-- Titular: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)., Método de trazado de rayos con láser para control de calidad de lentes y sistemas ópticos en general. La invención consiste en un método donde un rayo de láser se dirige a un scanner bidimensional, el rayo es deflectado según ángulos a y b, que se programan y controlan por un ordenador, un colimador hace que todos los rayos entren paralelo al sistema óptico, cada rayo tras atravesar el sistema óptico llega a un punto en donde es registrado por una cámara CCD digital, calculando el ordenador las coordenadas del impacto, que definen la aberración del rayo. El método se aplica a cualquier sistema óptico compuesto por lentes, espejos, primas, filtros, etc [Ver gráfico en archivo asociado].

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações Submitted by Daisy Tavares (daisytavares@ua.pt) on 2017-05-24T11:25:39Z No. of bitstreams: 1 Tese.pdf: 7554125 bytes, checksum: 7990020548c1e14ce2053d625e66c57f (MD5) Made available in DSpace on 2017-05-24T11:25:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese.pdf: 7554125 bytes, checksum: 7990020548c1e14ce2053d625e66c57f (MD5) Previous issue date: 1996

Determinadas lentes o sistemas ópticos, debido a su alta potencia y factor de forma, son difíciles de controlar con las técnicas habitualmente utilizadas. En este artículo se expone la posibilidad de realizar con facilidad la medida de focales en sistemas de focal corta utilizando el método del test de Ronchi como procedimiento experimental para resolver el problema anteriormente mencionado.

Esta tese trata do problema de sincronismo de símbolo em canais com ruído aditivo Gaussiano, e canais com ruído dependente do sinal, este último caso motivado pelos canais ópticos. No canal com ruído aditivo Gaussiano, filosofias de sincronismo baseadas num conjunto limitado de informação, nomeadamente informação retirada das transições, e processamento de amostras periódicas do sinal, são estudadas à luz da teoria da estimação. Os algoritmos óptimos e limites no desempenho são derivados. Partindo desses resultados fundamentais, condições de formatação óptima e algoritmos subóptimos, são propostos e estudados. Para o canal óptico, é efectuada uma análise e optimização de alguns sincronizadores frequentemente referidos na literatura. Utilizando modelos de complexidade intermédia, efectua-se a síntese de sincronizadores especialmente adaptados a este tipo de canais, e avaliam-se os limites no respectivo desempenho. This thesis deals with symbol synchronization problems in additive Gaussian channels, and channels with data dependent noise, this last point being motivated by optical communications. In the additive Gaussian noise channel, synchronization strategies based on an incomplete set of information, namely synchronization based on the transition epochs, and processing of periodic samples of the signal, were studied using the principles of estimation theory. The optimum synchronization algorithms, and the fundamental bounds on the performance are derived. Starting with these fundamental results, optimum formatting conditions and sub optimum algorithms are proposed and studied. For the optical channel, an accurate analysis and optimization of some common bit synchronizers is done. Using intermediate complexity models, we derive synchronizers specially suited for channels with data dependent noise, and evaluate the limits on their perfomance. INIC Programa Doutoral em Engenharia Eletrotécnica

En 1980 Namias presentó la Transformada de Fourier de orden fraccional como una generalización de la bien conocida Transformada de Fourier, estableciendo el carácter matemático de la misma junto con un conjunto de teoremas y propiedades. Inicialmente la utilizó para resolver problemas con el oscilador armónico mecánico cuántico. Recientemente en el área de la óptica de Fourier se ha extendido con nuevas contribuciones relativas a transformadas no convencionales denominadas transformadas Fraccional. Se han propuesto, por ejemplo, las aplicaciones de la transformada de Fourier fraccional (TFF) para filtrado espacialmente variante, reconocimiento de caracteres, encriptación de marcas de agua, implementación de redes neuronales, etc. En este trabajo se presenta un desarrollo matemático de la transformada Fraccional de Fourier continua aplicado a sistemas ópticos coherente para el procesamiento de señales. In 1980 Namias presented the Fourier transform of Fractional order as a generalization of the well known Fourier transform, establishing the mathematic character of this with its set of theorems and properties. Initially he used it to solve problems with the harmonic oscillator quantum mechanics. Recently, the Fourier Optics area has expanded with new contributions related to non conventional transformation, the so called fractional ones. For example, it has been proposed the applications of fractional Fourier transforms (FFT), for spatially variant filtering, characters recognition, encryption, water marks, implementation of neural networks, etc. In this work, we present a mathematic development of continuous fractional Fourier transform. It is applied to optical systems coherent to the signal processing.