INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Simulación y análisis del esparcimiento de la luz en el ojo humano debido a cuerpos multilaminares e implementación de un microscopio Raman con imagen confocal
Get PDFThe eye is an extremely complex organ whose function is to transform light into
electrical signals to generate an image of the external environment. When some of the
inside the eye functions are affected they can cause alterations that do not allow for
generating a correct image or simply not to generate an image. Due to the complexity
of measuring inside the eye, techniques have been developed that allow non-invasive
measurement. Another alternative is to model the eye computationally and see the
effect of changing certain properties.
One of the degenerative diseases that affect the human being are the cataracts.
This disease affects the quality of the image that is formed in the retina. In the rst
part of this work, simulations were carried out using a computer model of the human
eye to analyze the light scattering caused by multilamellar bodies, MLBs, that are
found in the lens whose presence is associated to age - related cataracts. Particle
parameters such as particle distribution, diameter, coating properties, wavelength
and refractive index were varied to make comparisons of the spreading and to see
the light scattering effect of each of these parameters. In addition, we considered the
maturity stage of the MLBs where the refractive index and the size of the coating
may change over time.
As previously mentioned, techniques that help to measure noninvasive, are looking
for. For this reason, a prototype of a Raman microscope with the option of viewing a
confocal image was implemented at the Institute of Photonic Sciences (ICFO). The
developed system will be the basis of a project, which through Raman spectra seeks to
obtain more information about the molecular structure of the retina. The prototype
includes the construction of an instrument capable of measuring the Raman effect on
liquid samples and solid sample, non-complex structures (for the time being). Confocal
images help us to measure solid samples more accurately, as well as providing us with
images of the dierent sample planes. With this information will be possible to know
in a better way the retina and with this to be able to nd answers that is happening
in some degenerative diseases of the retina. The purpose is to provide a tool that
serves to have a better evaluation and thus have a better treatment of pathologists of
the retina. In addition, it seeks to obtain more information on the stages of evolution
in diseases of the vision.El ojo es un órgano sumamente complejo cuya función es transformar la luz en
señales eléctricas para así generar una imagen del medio externo. Cuando algunas de
las funciones dentro del ojo se ven afectadas esto puede provocar alteraciones que no
permiten generar una imagen correcta o simplemente no generar una imagen. Debido
a la complejidad que es medir dentro del ojo se han desarrollado técnicas que permitan
medir de manera no invasiva. Otra alternativa es modelar al ojo computacionalmente
y ver el efecto de cambiar ciertas propiedades. Una de las enfermedades degenerativas
que afectan al ser humano son las cataratas. Esta enfermedad afecta la calidad de la
imagen que se forma en la retina. En la primera parte de este trabajo se realizaron
simulaciones por medio de un modelo computacional del ojo humano para analizar el
esparcimiento de la luz provocado por cuerpos multilaminares MLBs, que se encuentran
dentro del cristalino cuya presencia está relacionada a cataratas relacionadas
con la edad. Los parámetros de las partículas como la distribución de partículas, el
diámetro, propiedades del recubrimiento, longitud de onda e índice de refracción se
variaron para hacer comparaciones del esparcimiento y ver el efecto de esparcimiento
de luz de cada uno de estos parámetros. Además, se consideró el estado de maduración
de las MLBs donde el índice de refracción y el tamaño del recubrimiento puede
cambiar con el tiempo. Como se mencionó anteriormente se buscan técnicas que ayuden
a medir de manera no invasiva. Por esta razón en las instalaciones del Instituto
de Ciencias Fotónicas (ICFO) se implementó un prototipo de un microscopio Raman
con la opción de ver una imagen confocal. El sistema desarrollado será la base de un
proyecto, que a través de espectros Raman busca obtener mayor información de la
estructura molecular de la retina. El prototipo abarca la construcción de un instrumento
capaz de medir el efecto Raman sobre muestras en estado líquido y muestras
sólidas con estructuras poco complejas (por el momento). Las imágenes confocales
nos ayudan a medir de manera más certera las muestras sólidas, además que nos
proporcionan imágenes de los diferentes planos de las muestras. Con esta información
será posible conocer más a fondo la retina y con esto poder encontrar respuestas de
qué esta pasando en algunas enfermedades degenerativas de la retina
Diseño CMOS de un regulador LDO de alta precisión con protección contra sobrecargas
No full textEn el presente trabajo se muestra la metodología para el diseño de un regulador
de bajo dropout (LDO) de alta precisión en la tecnología CMOS UMC 180nm. Se
presenta al sistema como un bloque general compuesto por sub-bloques funcionales
que fueron diseñados para cumplir con las especificaciones del regulador.
El sistema es compensado internamente utilizando la red de compensación Miller
del propio amplificador de error, reduciendo así el uso de elementos adicionales que
incrementan tanto la complejidad como el consumo de energía y de área. En este caso
el objetivo fue mantener un diseño compacto y funcional, apropiado para soluciones
System-on-Chip (SoC)
Exploración de ambientes estructurados para búsqueda de objetos con un robot móvil usando información obtenida de internet
Get PDFLa búsqueda de un objeto por un robot móvil en un ambiente conocido implica resolver una
serie de retos computacionales. Primero, definir cuáles son los lugares más probables donde se
puede encontrar el objeto. Segundo, diseñar una estrategia eficiente para obtener un orden de
exploración de las habitaciones. Tercero, diseñar una estrategia de búsqueda del objeto dentro de
cada habitación. Cuarto, realizar la tarea de identificación del objeto. Por último, integrar todos
los componentes y probarlos en un robot real.
En este trabajo se proponen y analizan estrategias para ejecutar cada una de las primeras tres
actividades mencionadas. Además, se implementan estas estrategias propuestas en un robot real y
se realizan pruebas de búsqueda y reconocimiento de objetos.
Para estimar las localizaciones probables de los objetos buscados se proponen métodos que miden
cuantitativamente las relaciones objeto-habitación en cuatro bases de datos: Google, DBPedia,
ConceptNet, y Word2Vec. Además, se proponen tres métodos que combinan la información de las
bases de datos: conteo Borda, combinación no pesada, y combinación pesada. Este último método
es el que obtiene los mejores resultados en una evaluación que mide la calidad de las estimaciones
de las localizaciones de los objetos comparándolas contra las obtenidas por una consulta a usuarios
Deflectometría con ayuda de una pantalla tipo Hartmann para medir sistemas ópticos convergentes
Get PDFActualmente, la necesidad de sistemas ópticos que proporcionen imágenes de alta calidad
es muy importante debido a que sus aplicaciones en diferentes áreas científicas (astrofísica,
óptica visual, microscopía, etc.) y tecnológicas a aumentado considerablemente,
razón por la cual, la fabricación de dichos sistemas representa un gran reto en las áreas
de diseño y fabricación [5]. De acuerdo a la aplicación que se desea dar al sistema óptico
y las tolerancias deseadas, se define el costo y el tiempo de fabricación, con el fin de
optimizarla se deben tener técnicas de medición las cuales deben ser precisas, confiables
y proporcionar información cuantitativa sobre la calidad de la superficie que se está analizando.
Es por ello, que existe la necesidad de óptimizar los procesos de caracterización
que se consiguen con las pruebas ópticas que permiten evaluar de manera precisa las propiedades
ó las características de las componentes fabricadas, por tanto, la calidad de las
superficies elaboradas depende del avance en las técnicas de medición
Método probabilista para clasificación de polaridad: negación e intensificación en análisis de sentimientos
No full textSentiment Analysis (SA) is an area that uses Natural Language processing and
Machine Learning techniques to extract subjective information from texts. In SA
area, several problems are still open, one of them is negation handling. Negation is
a linguistic phenomenon presented in all human languages. In written documents,
negation is presented as marks or negative particles. Negative particles invert the
true value of a sentence. In traditional text classification, semantic information is lost
and with that, the capacity to recognize some linguistic phenomena like negation and
intensification is lost too. To correctly understand the meaning of a text it is necessary
to identify and to treat these linguistic phenomena. The aim of this work is to consider
the negation and intensification to improve polarity classification in opinion texts. A
probabilistic approach that suggests some modifications to the Multinomial Naive
Bayes (MNB) that allows the handling of negation and intensification in the texts
improving their classification is proposed. The work proposes a method that is little
dependent of language and kind of text. Experiments in English and Spanish texts
and in some domains like movies, hotels, books, electronics, etc. were performed. The
results were compared with the ones published in related works.El Análisis de Sentimientos (AS) es un área que utiliza técnicas de procesamiento
de lenguaje natural y de aprendizaje automático para extraer información subjetiva
de los textos. En el AS aún quedan muchos problemas abiertos, uno de ellos es el tratamiento de la negación. La Negación es un fenómeno lingüístico presente en todos los
idiomas humanos. En documentos, la negación está dada por la presencia de señales o
partículas negativas. Las partículas negativas invierten el valor de verdad de una frase.
Para lograr un correcto entendimiento del significado de un texto es necesario identificar
y tratar estos fenómenos lingüísticos. La finalidad de este trabajo es considerar los
fenómenos lingüísticos de negación e intensificación para mejorar la clasificación por
polaridad en textos de opinión. Para ello se utilizará un enfoque de tipo probabilista,
proponiendo algunas modificaciones al método de Naive Bayes Multinomial (NBM),
las cuales permiten añadir información lingüística a los textos mejorando con ello su
clasificación. El método propuesto es poco dependiente del lenguaje y la temática de
los textos. Se realizaron experimentos en Español e Inglés y en varios dominios tales
como cine, hoteles, libros, electrónicos, etc. Los resultados de los experimentos fueron
comparados con métodos del estado del arte
Analisis óptico usado en la planta piloto para la manufactura de una línea de curricanes electrónicos para pesca deportiva
Get PDFEste Reporte forma parte de las actividades llevadas a cabo desde el 01 de enero al 31 de mayo 2016 como parte de la extensión del proyecto PROINNOVA- CONACYT No 222330. El proyecto tuvo una serie de metas y actividades, especificadas en un convenio específico de colaboración entre el INAOE y la empresa. A continuación, se enlistan las actividades: 1. Investigación y selección de fuentes de iluminación y arreglos lenticulares. 2. Diseño de arreglo de sensores para mapeo de iluminación 3. Sistema de iluminación: calidad de iluminación 4. Diseño de sistema óptico UV-Vis-IR 5. Elaboración de reporte técnico Para verificar el cumplimiento de estas actividades se definieron los siguientes entregables: 1. Fuentes de iluminación y arreglos lenticulares 2. Caracterización de haz de luz 3. Modelado dinámico 3D 4. Diseño de subsistema: óptico 5. Reporte Técnic
Mode selective photonic lantern integrated in a few mode erbium-doped fiber amplifier
No full textIn the last decades, the development of the optical fiber technology has allowed increasing its transmission capacity roughly “ten times”. In the early stages, the data transmission was carried out over one single mode (or standard step index) fiber and its maximum transmission rate was around 100 Tbit/s. Nowadays, the high demand of data transmission has its origin in the exponential growth of internet traffic, and this demand follows an exponential growth. It is a challenge to increase the data transmission rates and efficiently satisfy the transmission demand by using a single mode fiber. Then, as an alternative solution, it was suggested to utilize several single mode fibers in a parallel configuration. In this way, the bandwidth could be increased. However, it is expected that around the next decade, this type of fiber system will reach its capacity limit. At this point, space division multiplexing (SDM) method appears as a promising alternative. The SDM offers to increase the data transmission capacity of a single fiber, increase energy efficiency and cost saving, by using few mode fibers (FMFs), multi-mode fibers (MMFs), and multi-core fibers (MCF). This technology utilizes the number of supported spatial modes (or cores) in FMFs or MMFs (or MCFs) as parallel transmission channels per wavelength. The application of the SDM technology depends on spatial multiplexers and spatial demultiplexers to simultaneously transmit several data over a single communication path.En las últimas décadas, el desarrollo de la tecnología de la fibra óptica ha permitido aumentar su capacidad de transmisión aproximadamente "diez veces". En las primeras etapas, la transmisión de datos se realizaba a través de una fibra monomodo (o de estándar de índice de paso) y su velocidad máxima de transmisión era de alrededor de 100 Tbit/ s. Hoy en día, la gran demanda de transmisión de datos tiene su origen en el crecimiento exponencial del tráfico de Internet, y esta demanda sigue un crecimiento exponencial. Es un reto aumentar las tasas de transmisión de datos y satisfacer eficientemente la demanda de transmisión utilizando una fibra monomodo. Por ello, como una solución alternativa, se propuso utilizar varias fibras monomodo en una configuración paralela. De este modo, se podría aumentar el ancho de banda. Sin embargo, se espera que alrededor de la siguiente década, este tipo de sistema de fibra alcance su capacidad límite. En este punto, el método de multiplexado por división espacial (SDM) es una alternativa prometedora. El SDM ofrecer incrementar la capacidad de transmisión de datos de una sola fibra, aumentar la eficiencia energética y ahorrar costos, utilizando fibras de pocos-modos (FMFs), fibras multi-modos (MMFs) y fibras multinúcleos (MCFs). Esta tecnología usa el número de modos espaciales soportados (o núcleos) en las FMFs o MMFs (o MCFs) como canales de transmisión paralelos por longitud de onda. La aplicación de la tecnología SDM depende de los multiplexores espaciales y de los demultiplexores espaciales para transmitir simultáneamente varios datos por una sola vía de comunicación
Diseño CMOS de generadores de funciones PWL
No full textEn esta Tesis se propone la aproximación Piecewise-Linear (PWL) de funciones arbitrarias
no lineales. Con la finalidad de diseñar el circuito PWL, la función no lineal debe
clasificarse como cóncava, convexa, o una combinación de ambas. La metodología se
basa en el empleo de las funciones “máximo o mínimo” para seleccionar el segmento
adecuado y evitar la acumulación del error cuando se añaden diferentes segmentos lineales.
Los segmentos lineales se generan partir de espejos de corriente de alta precisión y
fuentes de corriente. Las topologías son robustas a mismatch y a variaciones de temperatura.
La función PWL se realiza sumando los tramos lineales y seleccionándolos
por medio de las operaciones “máximo y mínimo”, las cuales se implementan circuitalmente mediante arquitecturas Winner-Take-All (WTA) y Loser-Take-All (LTA) respectivamente.
Ambos circuitos basan su funcionamiento en la réplica y la comparación
de corriente. Espejos de corriente de alta precisión aseguran exactitud en la réplica de
corrientes, lo que garantiza precisión en las arquitecturas WTA y LTA.
Las funciones exponencial y logaritmo fueron aproximadas mediante esta técnica. Se
verificó la precisión de cada una de las funciones, su rendimiento a variaciones de temperatura
y las variaciones a mismatch mediante simulaciones Monte Carlo.
Finalmente se generó un sistema de control basado en la conversión analógica-digital
en modo corriente y un multiplexor analógico para la implementación de una función
senoidal específica, involucrando los cuatro tipos de funciones descritos en la Tesis y de
esta manera se comprobó la generalización de la metodología propuesta para cualquier
función arbitraria no lineal
A 8-10Gbps 4-PAM transmitter actively terminated with pre-emphasis design
Get PDFIn the last decades an exponential growth in data communications has created the
need to design transmission and reception system of high performance, high speed
and low power consumption. This work is focused on the design on a 8-10Gbps 4
PAM transmitter actively terminated and a Pre-Emphasis circuit as well, in CMOS
technology of 0.18_m to drive a 12in FR4 transmission line.
In this work, 3 proposals of 4 PAM transmitter were made and compared, one
with a passive resistor and the others using NMOS transistors as termination devices.
In all the proposals, the main core circuit was changed from the conventional
transmitter to the use of 6 transistors and a current source in order to avoid mismatch
with any additional current source. In the latest proposal, a transistor set array was
introduced to compensate the variations of the resistance due to the output voltage
node; such resistance value has to be kept at 50 for the characteristic impedance of
the transmission line.
Also, the losses of a 12in FR4 transmission line including package models was
characterized, in order to obtain the ideal values of the amount of current and the
time of injection of such current for the Pre-Emphasis circuit, such circuit is based
on 6 transistors that will be ON depending on the data transition, by using this
additional circuit the Eye Diagram at the receiver can be improved at a low power
consumption.
Finally, the whole system was simulated using HSPICE Software, and the results
showed that the relation between power consumption and data rate was 1.22pJ/b at
10Gbps, which positions this work as one of the lowest power consume per transmitter
bit among the State of the Art.El crecimiento exponencial de la comunicación de datos ha creado la necesidad
de diseñar sistemas de transmisión y recepción de alto rendimiento y bajo consumo
de potencia. Este trabajo está enfocado en el diseño de un transmisor 4-PAM de 8-
10Gbps con terminación activa y un circuito de Pre-Énfasis, en tecnología CMOS de
180nm para usarse junto con una línea de transmisión de FR4 de 12 pulgadas.
En este trabajo, 3 propuestas de transmisores 4-PAM fueron hechas y comparadas,
una de ellas con un resistor pasivo y las demás usando transistores NMOS como dispositivos
de terminación. En todas las propuestas, el núcleo principal del transmisor
4-PAM convencional fue cambiado para usar 6 transistores y una fuente de corriente
para evitar el des apareamiento con cualquier fuente de corriente adicional. En la _ultima
propuesta, una estructura de transistores usada como dispositivo de terminación
fue presentada para compensar las variaciones de su resistencia equivalente, dadas
por las variaciones del voltaje del nodo de salida, la cual tiene que mantenerse en 50
por la impedancia característica de la línea de transmisión.
También, se hizo una caracterización de las pérdidas debidas a una línea de transmisión de FR4 de 12 pulgadas en conjunto con el modelo del empaque para obtener
los valores idóneos de la corriente y el tiempo de inyección de dicha corriente para el
circuito de Pre-Énfasis, el cual está conformado por 6 transistores que dependiendo
de la transición de los datos estarían encendidos o no, con este circuito el Diagrama
de Ojo de los datos puede ser mejorado a bajo costo de potencia consumida.
Finalmente, el sistema completo fue simulado y los resultados mostraron que la
relación entre consumo de potencia y bit transmitido fue de 1.22pJ/b a 10Gbps,
lo cual posiciona este trabajo entre uno de los que menor potencia consume para
transmitir un bit entre el estado del arte
Materiales termoeléctricos de alto ZT en base de Si y sus aleaciones con Ge
Get PDFEnergy consumption grows increasingly as technology progresses. Currently, the energy
comes mainly from fossil fuels, but its high level of pollution has led science to develop
alternative energy sources, seeking efficiency and low economic and environmental cost.
One way to reduce this energy consumption is by recycling, such as transforming heat
energy into electrical energy.
Processes in which the main source of energy is based on burning fuel, machinery and
electrical and electronic devices where heat is residual energy and devices with high
operation temperatures can improve its energy efficiency by capturing residual heat and
converting it into useful electrical energy, a process called "thermoelectric conversion";
This is where the application of devices such as thermoelectric generators (TEG´s) comes
into play.
Most thermoelectric materials used in TEGs are based on Te and rare earths. Tellurium is
the ninth of the rarest elements on earth and it's predicted it would disappear in 2020
with current use; this is why it's important to find cheap thermoelectric materials with
high efficiency and Te free. That is why the use of a cheap and abundant material is
proposed: silicon in form of nanostructured amorphous silicon and its alloys with H, Ge
and Ar, deposited by PECVD: a versatile technique that allows us to adjust the properties
of the materials obtained, depending on deposit conditions such as temperature,
pressure, gas flux and gas ratio.
The resulting material has been electrically characterized; its nanostructures have
improved its conductivity by five orders of magnitude, working at temperatures as high as
250°C. Due to the difficulty of obtaining the thermal and thermoelectric properties of a
thin film the TERM-PRU-MA1 microchip was designed, containing structures that allow us
to characterize a thermoelectric material thin film.El consumo de energía crece cada vez más a medida que la tecnología progresa.
Actualmente, la energía proviene principalmente de combustibles fósiles, pero debido a
su alto nivel de contaminación se ha llevado a la ciencia a desarrollar fuentes alternas de
energía, buscando eficiencia y bajo costo económico y ambiental. Una forma de disminuir
el consumo energético es mediante el reciclaje de energía, como es el caso de transformar
energía en forma de calor en energía eléctrica.
Los procesos en los que la fuente de energía principal está basada en la quema de
combustibles, las máquinas y dispositivos eléctricos y electrónicos donde el calor es
energía residual y los dispositivos que requieren de altas temperaturas para su
funcionamiento pueden tener mayor eficiencia energética mediante la captación de calor
residual y su conversión en energía eléctrica útil, llamada “conversión termoeléctrica”;
aquí es donde la aplicación de dispositivos como generadores termoeléctricos (TEGs)
entra en juego.
La mayoría de los materiales termoeléctricos utilizados para el desarrollo de TEGs se
basan en Te y tierras raras. El Telurio es el noveno elemento más raro en la tierra y su
predicción de agotamiento está previsto para 2020 con el uso actual, por lo que es clave
para la termoeléctrica encontrar materiales libres de Te que sean baratos y de alta
eficiencia. Es por esto que se propone el uso de un material barato y abundante como lo
es el Silicio en forma de Silicio amorfo nano estructurado y aleaciones con H, Ge y Ar
depositado mediante PECVD: una técnica muy versátil que permite, en función de las
condiciones de depósito, ajustar las propiedades de los materiales obtenidos.
Debido a la dificultad de obtener las propiedades térmicas y termoeléctricas de una
película delgada, se diseñó el microchip TERM-PRU-MA1 que contiene estructuras que nos
permiten caracterizar de forma rápida una película delgada de material termoeléctrico