INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Estudio experimental del espejo no lineal de lazo de fibra óptica para la limpieza y formación de pulsos cortos
Get PDFLa generación de solitones libres de la presencia de componentes de radiación adicionales es esencial para muchas aplicaciones. En fuentes reales la calidad de los pulsos se deteriora por ondas dispersivas, onda continua (CW) y emisión espontánea amplificada (ASE). La mayoría de las técnicas de compresión espectral causan la aparición de un pedestal en el espectro. Todas estas imperfecciones de pulso tienen que ser eliminadas para mejorar el rendimiento de todos los sistemas ópticos. El espejo de lazo óptico no lineal (NOLM) es un buen candidato para estas tareas. En el presente trabajo de tesis presentamos la implementación de un novedoso NOLM con desequilibrio en polarización para compresión espectral y limpieza de solitones. Para la optimización del lazo es importante hacer énfasis en la birrefringencia del lazo para la preservación del estado de polarización de la luz. El estudio experimental de la birrefringencia es estudiado en algún apartado de este trabajo de tesis.
El NOLM armado consiste en un acoplador casi simétrico con una relación de acoplamiento de 51/49, y el lazo de fibra consiste en dos tramos de 100 m de fibras retorcidos en direcciones opuestas. El uso del acoplador simétrico permitió una transmisión de baja potencia menor de 10-3. Los resultados muestran que el uso de dos fibras torcidas en direcciones opuestas elimina la dependencia de la longitud de onda de la transmisión de baja potencia
Description of the physical properties of galaxy clusters using sunyaev-zel’dovich observations in ACES.
No full textIn this work we present the millimeter wavelength observations of the galaxy cluster sub-sample of the AzTEC Cluster Evolution Survey (ACES). This sub-sample is composed by a set of 19 massive galaxy clusters (Mtot ≳ 2.0 × 1014Mʘ) previously identified in optical and X-ray observations. In contrast with previous AzTEC studies, which were focused on the detection and characterization of the population of star-forming submillimeter galaxies (SMGs), this work aims to recover the extended emission from the increment of the SZE effect (SZE).
The detection of faint (⋍ 1mJy beam−1) extended structures in ground-based (sub)-millimeter observations is quite challenging, since the atmosphere is partially transparent at these wavelengths. Moreover the atmosphere emission is not stationary and introduces large angular scale fluctuations in the observed sky brightness. A typical approach to estimate the atmosphere emission is to remove the common-mode variations in the bolometer timestreams. This approach has the disadvantage of removing the emission from extended astronomical sources. To overcome this problem, this work implements into the AzTEC reduction pipeline the CMP technique, an atmosphere template estimation optimized for extended sources. The CMP technique is based on the Cottingham method (Cottingham 1987) for the time-domain variations and a masked polynomial fit for the angular-domain fluctuations.
In order to test the performance of the CMP technique, this work have developed a simulation framework for the AzTEC pipeline. This simulation framework is able to map into the time-domain an arbitrary astronomical surface brightness as well as produce random realizations of the atmosphere emission with the same statistical properties as the observed in the ACES observations. By modeling the intra-cluster medium (ICM) with a isothermal β-profile, the simulations show that the CMP is able to recover the emission of SZE up to angular scales of ⋍ 3′, an improvement of a factor of 2 compared to the standard SMG optimized reduction of the AzTEC pipeline. Moreover these simulations allow to provide a link between the observed angular flux distribution in the AzTEC maps and the galaxy cluster ICM model parameters. The analysis of the observations of the SZE is susceptible to the contamination from the abundant population of SMGs and radio galaxies in the direction of galaxy clusters. However, the depth and angular resolution of the AzTEC observations allow to subtractEn este trabajo se presenta el análisis y los resultados de las observaciones milimétricas hacia en la sub-muestra de cúmulos de galaxias del AzTEC Cluster Environment Survey. Nuestra sub-muestra está compuesta por 19 cúmulos de galaxias masivos (Mtot ≳ 2.0×1014 Mʘ) identificados previamente en observaciones en el óptico y rayos-X. En contraste con estudios previos de la cámara AzTEC, los cuales están centrados en la detección y caracterización de la población de galaxias submilim’etricas (SMGs), este trabajo se centra en la recuperación de la señal extendida proveniente del incremento del efecto SZE (SZE). La detección de emisión extendida débil (⋍ 1mJy beam−1) desde telescopios (sub)-milimétricos terrestres es bastante desafiante, ya que la atmósfera es parcialmente transparente a estas longitudes de onda. Además, la emisión proveniente de la atmósfera no es estacionaria e introduce fluctuaciones de gran escala en el brillo del cielo. La aproximación típica para estimar la contribución de la atmósfera en este tipo de observaciones es remover las variaciones comunes en las señales registradas por los bolómetros. Sin embargo, este proceso tiene la desventaja de remover la emisión proveniente de las fuentes extendidas de origen astronómico. Para solucionar este problema, este trabajo implementa la técnica CMP en el código de reducción de datos de AzTEC. La técnica CMP utiliza el método presentado por Cottingham (Cottingham 1987) para estimar las variaciones en el dominio del tiempo y añade un ajuste polinomial para las fluctuaciones en el dominio espacial. Con el propósito de verificar el funcionamiento de la técnica CMP, este trabajo desarrollo un conjunto de herramientas para realizar simulaciones con el código de AzTEC. Estas herramientas tienen la capacidad de proyectar en el dominio del tiempo cualquier distribución de brillo superficial de origen astronómico, además de producir realizaciones aleatorias de la emisión atmosférica con las mismas propiedades estadísticas que las presente en las observaciones de ACES. A través de modelar en medio intra-cúmulo (ICM) con un perfil isotérmico (modelo β), las simulaciones muestran que la técnica CMP recupera la emisión del SZE hasta una escala angular de ⋍ 3′. Esto representa una mejora de un factor 2 comparada con le técnica estándar de reducción. Además, las simulaciones permiten establece un vínculo entre las propiedades de la distribución de flujo observado con los parámetros que describen el ICM. El aná
Systematic application of a full-wave solver to developing scalable models for high-speed interconnects
Get PDFIn order to contribute to the improvement in the design of multilayer boards used
for high-speed electronic applications, this project presents closed-form expressions
for the capacitance and inductance related to vias (vertical transitions) in interconnects
implemented in PCB technology. The importance of this contribution relies on
the fact that these parasitic effects critically impact the performance of data channels
by introducing undesired signal reflections. The development of the proposal is based
on the systematic analysis of measurements and 3D electromagnetic simulations of
actual high-speed links. Hence, a set of physically-based equivalent circuit models
valid for different via pad sizes (scalable models) is obtained. This allows for the
performance assessment and optimization of electrical transitions in channels in a
fast and accurate way.
Here, the proposal is applied to channels implemented in moderate-loss materials
(loss tangent of about 0.035) and up to 10 GHz. Nevertheless, as the reader will infer,
the application of the methodology proposed in this thesis can be extended to lower
loss materials and channels operated at higher frequencies.Con el propósito de contribuir al mejoramiento en el diseño de tarjetas multicapa utilizadas en aplicaciones de electrónicas de alta velocidad, este proyecto presenta expresiones cerradas derivadas para la capacitancia e inductancia relacionadas con vías (transiciones verticales) en interconexiones de circuitos impresos (PCB). La importancia de esta contribución se debe al hecho de que estos efectos parásitos impactan el rendimiento de los canales de datos al introducir reflexiones indeseadas de la señal. El desarrollo de la propuesta está basado en el análisis sistemático de mediciones y simulaciones electromagnéticas en 3D de canales de alta velocidad. Esto permite la evaluación del desempeño y la optimización de transiciones eléctricas de una manera rápida y precisa. Aquí la propuesta es aplicada a canales implementados en materiales con peridas moderadas (tangente de pérdias de alrededor de 0.035) y hasta 10 GHz. No obstante, como el lector inferirá, la aplicación de la metodología propuesta en esta tesis puede extenderse a materiales con menores perdidas y canales operados a más altas frecuencias
Applied remote sensing and geographic information systems to prevent affectations caused by floods at the tourist river walk in the Orizaba river
No full textDisaster Risk Reduction is an important task when comes to saving people’s lives and protecting an area that is likely to get affected by the risks and hazards of a disaster. This thesis presents the application of techniques in Remote Sensing and Geographic Information Systems fields, to a specific zone within the city of Orizaba, Veracruz. Mexico. The approach proposed is centered in reducing the affectations caused by a flood likely to take place along the Tourist River Walk, also known as the Eco-Park, which has been previously affected by hydrometeorological events. Satellite images and field work are used to determine the zones of risk that must be taken into account when comes to creating evacuation plans in case of flooding. The modelling of the risk zones obtained is based in the analysis of altimetry values taken from a Digital Elevation Model generated by the Shuttle Radar Topography Mission, this DEM was processed using hydrology software, and then combined in an open-source GIS with maps from Earth Observation NASA missions. Field work was performed using a GPS device to delineate the tracks and shapes of the area of interest, the post-processing of the measurements obtained was also combined with satellite data from different agencies specialized in describing the features of the zones. Videos from previous floods were used as ground truth evidence to specify the places that had been previously affected by the overflown of the river and deliver a more accurate report of the affectations caused by previous events. A second area of study from the city of Asuncion, Paraguay was summited to hydrology modelling and analysis in order to determine the accuracy of the resultant zones of risk in Orizaba, this allowed to calibrate the subsequent maps
Super metal-rich solar analogs: targets for giant planet searches
Get PDFThe presence of giant extrasolar planets is correlated to the chemical composition of the host stars, with a higher prevalence at super solar metallicities. Therefore, determining the global composition and individual abundance of chemical species is of interest to select a fiducial stellar sample for extrasolar planet search surveys (e.g. radial velocity and transits). This thesis aims to contribute to the identification, through a detailed chemical analysis, of stars prone to host extrasolar planets. By means of spectroscopic observations of moderate resolution (R ~ 1700) and a set of Lick-like indices, we have simultaneously determined the effective temperature, surface gravity, and global chemical composition for 233 solar analogs (G0–G3 main sequence stars). For 213 stars of our sample, we obtained the atmospheric parameters for the first time and we found 20 new candidates of super metal-rich stars. We have used the revitalized Lunar and Planetary Laboratory (LPL) Echelle Spectrograph, now known as the Cananea High-resolution Spectrograph (CanHiS), to obtain high-resolution (R ~ 80000) spectra, and we measured the chemical abundances of Li and other seven elements (Mg, Al, Si, Ca, Ti, Fe y Ni), for 52 and 38 stars, respectively.
We have identified two outstanding stars, that have a high probability of hosting giant planets, to which photometric observations were carried out. In the short time interval spanned by the photometric observations there is no transiting signal, however, further observations are needed to address a conclusion.La presencia de exoplanetas gigantes está relacionada con la composición química de las estrellas anfitrionas, con una mayor frecuencia a metalicidades super solares. Por lo tanto, determinar la composición global y las abundancias individuales es de interés para seleccionar una muestra estelar confiable para búsquedas de planetas extrasolares (e.g. velocidad radial, transitos). Esta tesis pretende contribuir a la identificación, a través de un análisis químico detallado, de estrellas propensas a albergar planetas gigantes. Mediante observaciones espectroscópicas de resolution intermedia (R ~ 1700) y un conjunto de índices tipo Lick, hemos determinado simultaneamente la temperatura efectiva, gravedad superficial y composición global para 233 análogos solares (estrellas G0–G3 de secuencia principal). Para 213 estrellas de nuestra muestra, obtuvimos por primera vez los parámetros atmosféricos y encontramos 20 nuevos candidatos a estrellas super metálicas. Hemos utilizado el revitalizado Lunar and Planetary Laboratory (LPL) Echelle Spectrograph, ahora conocido como el Cananea High-resolution Spectrograph (CanHiS), para obtener espectros de alta resolución (R ~ 80000), y medimos las abundancias químicas del Li y de 7 elementos más (Mg, Al, Si, Ca, Ti, Fe y Ni), para 52 y 38 estrellas, respectivamente. Hemos identificado dos estrellas que tienen una alta probabilidad de albergar planetas gigantes, a las cuales les fueron realizadas observaciones fotométricas. En el corto tiempo que abarcan las observaciones fotométricas no hay ninguna señal de tránsito, sin embargo, son necesarias más observaciones para llegar a una conclusión
Diseño y construcción de un brazo robótico de 4 grados de libertad
No full textEn la actualidad a nacido una creciente curiosidad científica y de investigación en base a las aeronaves no tripuladas, como lo es el caso de nuestro proyecto realizado por parte del coordinación de ciencias computacionales del Instituto Nacional De Astrofísica Óptica Y Electrónica. Donde se planteó la problemática que existen entre el sector de trabajo en limpieza de edificio por su parte exterior, es decir la limpieza de ventanas o vidrios. Se ha considero el uso de un dron de la marca DJI Matrice 100, el cual es un prototipo desarrollado por dicha marca para la investigación en el área y el control. Donde se planteó el diseño de un manipulador con “n” grados de libertad capaz de satisfacer las tareas de limpiezas tales como las limpiezas de ventanas de edificios verticales así como la limpieza de diversas superficies, proponiendo para elle el uso de un manipulador de 4 grados de libertad de tipo antropomórfico
Formación estelar en la nube molecular orión A
Get PDFLa estabilidad de los núcleos depende del equilibrio entre el soporte térmico y la
contracción debida a la gravedad en la nube, y puede ser medida utilizando el criterio
de masa de Jeans o el criterio de masa de Bonnor-Ebert. La longitud de fragmentación
en una nube isotérmica cilíndrica se puede calcular considerando el tiempo de caída
libre y la velocidad del sonido en el medio. Las fragmentaciones más pequeñas
pueden justificarse por la intervención de campos magnéticos ya que las onda de
choque se propaga mas fácilmente en regiones en donde el campo magnético es
paralelo a la dirección de la propagación de las ondas de choque. Aunque en este
trabajo no incluimos el campo magnético, en el futuro podremos utilizar las
observaciones del polarímetro de TolTEC para entender mejor la forma en que se
distribuyen los núcleos.
Simulaciones realizadas por Pon et al. (2012) sugieren que el enfriamiento de una
nube molecular que ha sufrido un choque se da por medio de las emisiones de la linea
rotacional de CO con Jsuperior >6. Los valores de la emisión integrada están dados por
los modelos de regiones de fotodisociación de Kaufman et al. (1999).
En esta tesis se combinan los datos de LMT y ASTE de la nube molecular de Orion 3
(OMC-3) para lograr obtener una buena resolución de las fuentes pequeñas que se
logra con un beam pequeño y recuperar la emisión extendida que se puede lograr con
un beam grande.
Con las fuentes de continuo identificadas se analizó la distribución de masas, tamaños y
densidades. Nuestros datos resultaron ser comparables con los datos de SMA a 8.5mm.
A los núcleos en nuestra muestra les hemos aplicado el criterio de la masa de Jeans y
el de Bonnor Ebert. ambos criterios coinciden en que sólo 1/15 núcleos es inestable y
los demás 14/15 permanecerán estables. También calculamos la distancia media entre
los núcleos y al compararla con datos anteriores encontramos que son similares a los
publicados en 8.5mm.
Se analizó la emisión de CO (J=7-6) a bajas velocidades y se corrobora que aun hay
vestigios del choque que sufrió la nube molecular en esta región
Sistema de exploración en ambientes forestales basado en aprendizaje profundo
No full textAmong the current challenges related to unmanned aerial vehicles is that of autonomous
navigation in GPS-denied environments. Forest is an example of a scenario
in which access to a conventional localisation system is not an option. On the other
hand, the performance of classic methods of location based on vision decays due to
the repeatability and ambiguity of the environment. Motivated by the above, in this
paper we propose an initial version of an autonomous
ight system based on vision.
To deal with the problem of the extraction of the characteristics in ambiguous environments,
a convolutional neural network was designed. The latter is capable of
generating the navigation commands of the drone from the visual information obtained
with an on-board frontal monocular camera. The system was tested in real time,
where the drone navigates autonomously through different forest scenarios and it was
considered successful when it travels without colliding with a tree. The results show
the effectiveness of the system and that in the 97.36% of the cases the
ight was successful.Entre los retos actuales relacionados con los vehículos aéereos no tripulados (VANT) está la navegación autónoma en entornos sin acceso a GPS. Los bosques son un ejemplo de escenario en el que el acceso a un sistema de localización convencional no es posible. Por otro lado, el rendimiento de los métodos clásicos de localización basados en la visión decae debido a la repetibilidad y ambiguedad del entorno. Motivado por lo anterior, con este trabajo se diseña una versión inicial de un sistema de vuelo autónomo basado en visión. El procesamiento visual se realizó a través de una red neuronal convolucional profunda, la cual funciona como clasifícador de la escena vista desde del vehículo aéreo no tripulado y la cual a través de la abstracción de características complejas mapea a la salida los comandos de control del VANT. El sistema fue probado en tiempo real, donde el vehículo aéreo no tripulado navega de forma autónoma a través de diferentes escenarios forestales y se consideró exitoso cuando viaja sin colisionar con ningún árbol. Los resultados muestran la efectividad del sistema ya que en el 97.36% de los casos el vuelo tuvo éxito
Error control coding and filter banks
Get PDFIn this thesis a digital communications model for channel coding is proposed.
The model uses Oversampled Filter Bank (OFB) techniques and Low-Density
Parity-Check (LDPC) coding. First, the fundamentals of a communication
channel and coding are presented. A brief description of some coding types
and simulations are described. After that, an introduction to the window decoding
of LDPC codes is introduced. Later is mentioned what is an OFB,
its properties and how to design it. Then is explained how an OFB is used
for coding. Finally, the proposed model for channel coding is presented with
simulations and conclusions.En esta tesis se propone un modelo de comunicaciones digitales para codificación
de canal. El modelo utiliza técnicas de Bancos de Filtros Sobremuestreados y
métodos de Verificación de Paridad de Baja Densidad (LDPC). Inicialmente se
presentan los fundamentos de un sistema de comunicación y codificación. Se
hace una breve descripción de varios tipos de codificación y simulaciones. En
seguida se hace una introducción a la decodificación por ventanas de códigos
LDPC. Después se menciona lo que es un banco de filtros sobremuestreado, sus
propiedades y como diseñarlo. Posteriormente se explica cómo utilizar bancos
de filtros para codificación. Finalmente se presenta el modelo de codificación de
canal propuesto con simulaciones y conclusiones
Análisis y síntesis de campos ópticos con estructura Markoviana
No full textWe propose the implementation of a Markov chain type Ehrenfest process to describe the
evolution of the amplitude function associated to an optical field. As prototype, we use
a set of Bessel modes whose amplitude values have associated a probability vector for the
boundary condition. The partially coherent propagation of the optical field is studied by
analyzing the convergence of the process by means of the transition probability matrix
applied to an initial condition vector.
As a possible application, we describe the recording process with the interference of
two Markov modes. During the reconstruction process, the hologram is illuminated with a
Makovian mode which can be controlled through the evolution given by a transition matrix.
Computer simulations are presented.Se propone implementar procesos estocásticos con las cadenas de Markov del tipo Ehrenfest
para describir la evolución de la función de amplitud asociada a un campo óptico. Como
prototipo, se usa un conjunto de modos Bessel cuyos valores de amplitud tienen asociados
un vector de probabilidad dada por las condiciones iniciales. La propagación de la
coherencia parcial del campo óptico es estudiada analizando la convergencia de los procesos
estocásticos por medio de una matriz de transición de probabilidades, aplicada a un vector
con las condiciones iniciales. Durante éste proceso las propiedades de entropía de los
campos ópticos son analizadas.
Como una posible aplicación, se describe el proceso de grabado de un holograma
con la interferencia de dos modos markovianos. Durante el proceso de reconstrucción el
campo con que se ilumina el holograma es un modo markoviano, que puede ser controlado
a través de la evolución dada por la matriz de transición estocástica
En cada caso se muestra una simulación numérica que predice los resultados
teóricos