INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Generación y síntesis de campos luminosos escalares y vectoriales empleando hologramas sintéticos de fase
Get PDFEn esta tesis se presenta la generación y síntesis de campo ópticos escalares y
vectoriales usando hologramas sintéticos de solo fase que ofrecen alta eficiencia de
difracción y alta calidad de reconstrucción. Los hologramas sintéticos de fase son
implementados experimentalmente usando un modulador espacial de luz pixel izado,
basado en tecnología de cristal líquido. El modulador empleado provee modulación
de solo fase en un intervalo de 0 a 2π.
En la generación y síntesis de campos ópticos escalares se presenta una de las
contribuciones más importantes de este trabajo, la cual corresponde a un análisis matemático novedoso para demostrar analíticamente que el holograma sintético de fase
que permite la codificación de un campo complejo escalar arbitrario con la eficiencia
límite es el denominado kinoform. En este caso, la función de modulación de fase
del holograma corresponde a la fase del campo escalar complejo a codificar. Dicho
análisis permite establecer argumentos nuevos y concisos para probar las expresiones
matemáticas del factor de ganancia en amplitud límite βL (la cual es mayor a Ô) y
la eficiencia de difracción límite ηL. Estos argumentos son la correspondencia de la
función de fase del holograma con la fase del campo escalar complejo a codificar y
el cumplimiento de la condición de filtraje espacial, que permite la más alta razón
señal a ruido en lo que respecta a hologramas de fase. Un inconveniente del kinoform
es la imposibilidad de reconstruir campos escalares complejos que al ser codificados
con su kinoform no cumplen con la condición de filtraje espacial. En esta tesis, como
otra contribución relevante en la generación y síntesis de campos ópticos escalares, se
presentan dos familias de campos escalares complejos que pueden ser reconstruidos a partir de su kinoform. La primera de estas familias de campos corresponde a los
haces Bessel adifraccionales de alto orden y la segunda familia corresponde a campos
ópticos adifraccionales formados por la superposición de ondas planas distribuidas
radialmente en el espectro de Fourier dentro de un círculo de radio constante. Se
demuestra analítica, numérica y experimentalmente, la adecuada generación y síntesis
de ambas familias de campos a partir de su kinoform. Una contribución extra en la
generación y síntesis de campo ópticos escalares es la propuesta del uso del holograma sintético de fase tipo Kirk para la generación simultánea de múltiples haces
Comunicaciones vía fibra óptica utilizando modulación de retardos ópticos como portadoras de información
No full textAn experimental set-up for transmission of audio and video using a width modulated subcarrier (PWM) and modulation of optical delays is reported in this work. The generation optical delays, is achieved by Lithium Niobate (LiNbO3) electro-optic retarders, which act, at the same time, as optical modulators. Under this technique, an optical delay is generated when 45° polarized light is injected and travels through a LiNbO3 birefringent optical waveguide. The optical delay can be modulated by the electrical subcarrier and transmitted through an optical fiber channel. At the receiver, the electrical subcarrier can be recuperated only when a second optical delay, which is matched to the transmitter’s one, is introduced.Un esquema experimental para la transmisión de audio y video empleando una subportadora modulada en ancho (PWM) y modulación de retardos ópticos, es reportado en este trabajo. La generación de retardos ópticos se logra con retardadores electroópticos de Niobato de Litio (LiNbO3), los cuales funcionan, al mismo tiempo, como moduladores ópticos. Bajo esta técnica, un retardo óptico es generado cuando luz polarizada a 450 es acoplada y viaja por una guía de onda óptica birrefringente de LiNbO3. El retardo óptico es modulado por la subportadora eléctrica y transmitida por un canal de fibra óptica. En el receptor, la subportadora eléctrica es recuperada cuando un segundo retardo óptico, igual al del transmisor, es introducido
Manual descriptivo del sistema de control del RT5
Get PDFEste manual descriptivo del Radio Telescopio de 5 metros (RT5) ubicado en el Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica (INAOE), tiene la intención brindarle al usuario, tal como su nombre lo indica, una descripción del hardware y software que componen el sistema de control de movimiento de este instrumento. El objetivo de este manual no es la enseñanza de radioastronomía ni de los instrumentos que se utilizan para su estudio, sin embargo en la introducción se ha incluido un marco teórico, con los elementos básicos necesarios para saber que es un radio telescopio, ya que este manual puede ser leído también por usuarios de áreas diferentes a la radioastronomía. Debido a que las tablas de conexiones del sistema de control son extensas, se incluyen pero en forma de apéndices al final del documento. Un apéndice con el índice de figuras, también es agregado
Development of methodologies for characterization and modeling of devices for high frequency applications from small-signal S-parameters
Get PDFDue to the growing interest for using devices fabricated in BiCMOS technologies
for microwave applications, the development of reliable models that
represent the performance of heterojunction bipolar transistor (HBT) in high
frequencies, is increasingly necessary in the design of integrated circuits. To
contribute in this research area, this dissertation focuses on the development
of models for high-frequency simulation both compact and equivalent circuit.
These models allow not only to deepen the understanding of the physical
phenomena emerging in advanced bipolar technologies, but also represent
an important contribution to the evolution of the design assisted by circuit
simulators, and the development of new microwave applications.
This dissertation is presented in a sequential way, from the study of the
origin and physical interpretation of the losses associated with the required
test structures for the measurement of small-signal parameters of HBTs.
The resulting model that includes the parasitic effects introduced by the
test structure shows that considering the effects emerging at high frequencies,
such as the skin effect, a significant improvement is obtained in the
de-embedding procedures. Thus, the development of this dissertation has
contributed in improving the quality of de-embedding procedures, which directly
affect the reliability of the measurement, characterization and modeling
of BiCMOS devices.
Subsequently, the effects associated with the distributed nature of the
HBTs were carefully analyzed, allowing the development of a hybrid model,
i.e., a model resulting by combining equivalent circuit model and a compact
model. The model proposed in this dissertation, together with its corresponding parameter extraction methodology, allow to deepen in the understanding
of the distributed effects that impact the electrical characteristics
of an HBT’s input and output. The results show an excellent simulationexperiment
correlation up to 60 GHz, extending the frequency limits of current
models used for the design of multi-stage ICs.
From the resulting hybrid models, once optimized, mentioned above, the
impact on the power gain by not considering the appropriate characteristics
of input and output is analyzed in this dissertation. This study was
conducted for both common-emitter configuration as for common-base configuration
Adaptación en línea de una política de decisión utilizando aprendizaje por refuerzo y su aplicación en rehabilitación virtual
Get PDFRecientemente, los juegos serios [44] ganan popularidad en varios ámbitos, como
la educación y la medicina. En este tipo de juegos, es deseable que el juego se adapte
al usuario de acuerdo con su estado y su progreso. Una forma de hacerlo es utilizando
los procesos de decisión de Markov (MDP), que pueden representar el estado
del usuario y seleccionar la mejor acción de adaptación de acuerdo con este estado.
Sin embargo ante circunstancias cambiantes, la política generada por el MDP podría
dejar de ser óptima, es decir una política general deja de ser óptima para usuarios
de diferentes capacidades. Para remediar esta desviación el uso de aprendizaje por
refuerzo es una opción, pero este tipo de aprendizaje generalmente requiere un periodo
de aprendizaje largo que en algunas aplicaciones no es deseable o factible como
en la medicina. En este trabajo se propone un enfoque alternativo que parte de una
política inicial obtenida mediante la resolución de un modelo aproximado MDP, que
adapta a la variabilidad natural de distintos usuarios mediante aprendizaje por refuerzo
(RL), este refuerzo es doble, por un lado el modelo aprende monitoreando el
desempeño del paciente. Por otro lado sobre la base de la política actual el sistema
propone una acción de adaptación que se presenta a un experto del dominio, que
acepta o no la propuesta. La retroalimentación del experto se proporciona como una
recompensa adicional (un tipo de confirmación) para el algoritmo de RL y la política
se actualiza en consecuencia. La conjunción de una inicialización proporcionada
por el MDP y el doble refuerzo hace que el sistema pueda aprender en un menor
número de etapas una buena política, y también se puede adaptar a circunstancias
cambiantes y diferentes usuarios. Esta tesis presenta los resultados de incorporar el
modelo de adaptación sugerido a un sistema de rehabilitación que incluye juegos serios
que simulan actividades de la vida diaria en un entorno virtual, para promover
la rehabilitación de las extremidades superiores. Para probar el enfoque propuesto se
implementó una arquitectura de simulación que conoce la política óptima y simula
la respuesta de los usuarios y el experto en las interacciones con el sistema
Algoritmo de checkpointing de comunicación-inducida para sistemas heterogéneos
Get PDFLa necesidad de resolver problemas complejos eficientemente nos ha forzado a combinar
diversos ambientes de cómputo (sistemas heterogéneos), sin embargo esta solución
adoptada por muchos sistemas acarrea otros problemas tal como el problema de tolerancia
a fallas. Checkpointing es una técnica eficiente para la tolerancia a fallas en sistemas distribuidos
y paralelos, esta es utilizada además para solucionar un amplio rango de problemas
en sistemas distribuidos y paralelos, tales como: la depuración de software, balance de
carga, migración de procesos, entre otros. Dentro de los algoritmos de checkpointing, los
algoritmos de checkpointing de comunicación inducida (CIC) se caracterizan por su bajo
overhead, generación de checkpoints asíncronos y eliminación del efecto dominío. Para
lograr esto, los algoritmos CIC acarrean información en los mensajes de las aplicaciones
y generan checkpoints forzados cuando detectan patrones potencialmente peligrosos (e.g.
z-paths). Las principales desventajas de los algoritmos CIC son el overhead por mensaje
y el overhead de almacenamiento inducido (cantidad de checkpoints forzados).
En está investigación exponemos un nuevo algoritmo de comunicación inducida de
checkpointing HSDC (Heterogeneous Scable Delay Checkpointing) para sistemas heterogéneos
con modelos de ejecución síncrono y asíncrono. A diferencia de los trabajos existentes,
nuestro trabajo soporta de manera simultánea ambos tipos de ejecuciones, tiene un bajo
overhead de mensajes, no inhibe la ejecución, es escalable, permite que cada proceso genere
checkpoints asíncronamente y elimina el efecto dominío.
El algoritmo HSDC utiliza un orden parcial de conjunto de eventos para establecer
una representación compacta y coherente de la ejecución causal del sistema heterogéneo,
la cual permite disminuir considerablemente el overhead haciendolo escalable. El algoritmo
HSDC también reduce el número de checkpoints forzados detectando ciertas condiciones
que nosotros llamamos Condiciones Seguras para el Retraso de Checkpoint (CSRC)
A domain adaptation method for text classification based on self-adjusted training approach
Get PDFInformation grows rapidly everyday, most of this information is kept in digital
text documents, web-pages, posts on social networks, blogs, e-mails [39],
electronic books [17], and scientific publications [28]. Organizing and categorizing
all this text information automatically results helpful for many
tasks. Supervised learning is the most successful approach for automatic
text classification. Supervised learning assumes that the training and test
set come from the same distribution. Sometimes there are not labeled data
available on the target domain, instead we have a labeled data set from
a similar or related domain that we can use as auxiliary domain. Despite
domains are similar, their feature space and the distribution are different,
hence the performance of a supervised classifier demeans. This situation is
called the domain adaptation problem. The domain adaptation algorithms
are designed to narrow the gap between the target domain distribution and
the auxiliary domain distribution. The semi-supervised technique of selftraining
allows to iteratively enrich the training test with data from the test
set. Using self-training for domain adaptation presents some challenges in
the text classification scenario; first, the feature space changes on each iteration
because new vocabulary is transferred from the target domain to the
training set, second, a way to select the more confidently labeled instances
is needed, because adding wrong labeled instances to the training set will
affect the model. Many of the methods addressing this problem need user
defined parameters like the number of instances selected per iteration or the
stop criteria. Tuning these parameters into a real problem is another problem
by itself. On this work we propose a self-adjusting training approach
method, which is able to adapt itself to the new distributions obtained on
a self-training process. This method integrates some strategies to adjust its
own settings each iteration. The proposed method obtains good results on
the thematic cross-domain text classification task, it reduces the error rate
in 65.13% on average from the supervised learning approach on the testing
dataset. It also was tested in the cross-domain sentiment analysis, reducing
the error rate by 15.62% on average from the supervised learning approach
on the testing dataset. The performance obtained in the evaluation of the
proposed method is competitive with other state of the art methods
Correlación entre la masa del agujero negro y los parámetros del jet relativista en blazares
Get PDFUn importante resultado de los últimos años es la relación encontrada entre la luminosidad
del bulbo de las galaxias y la masa de su agujero negro central (MBH). Esto
sugiere un vínculo entre los procesos evolutivos de la galaxia y su agujero negro. No
se ha investigado, sin embargo, la influencia de la MBH sobre el jet que lanzan algunos
núcleos activos de galaxias (AGNs por sus siglas en inglés), en específico: los blazares.
Para investigar esto, hemos obtenido imágenes de blazares con corrimientos al rojo
0.3 < z < 1.0 utilizando el Telescopio Nórdico Óptico (NOT) y la cámara infrarroja
NOTcam en las bandas J y H. Asimismo, hemos utilizado imágenes de archivo de los
mapeos 2mass y SDSS con la finalidad de analizar fuentes con corrimientos al rojo
menores (z < 0.3). La muestra analizada en este trabajo ha sido monitoreada durante
casi 30 aos con el radio telescopio milimétrico de 14 metros en Mets¨ahovi, Finlandia.
Además, los jets de las fuentes analizadas han sido observados regularmente con el
V ery Long Base Line Array (VLBA) del NRAO mediante el programa 2cm/Mojave.
Lo que hace posible calcular los diversos parámetros relacionados con la física de los
jets relativista de la muestra.
Para la muestra hemos estimado, de una manera homogénea, las MBH. Debido a que
existe fuerte evidencia de movimiento no virializado en las regiones de líneas anchas, el
método de estimación deMBH mediante el ancho de las líneas de emisión no es utilizado
en este trabajo. De la misma manera, la estimación de las MBH mediante el método
de dispersión de velocidades estelares δ* se descarta debido a que las características de
absorción estelar en los blazares se desvanecen por la emisión sincrotrónica del continuo
del jet. En blazares, el método más adecuado para la estimación de MBH es aquel
que utiliza las relacionesMBH - Lbulbo y es por tanto el utilizado en el presente trabajo
de tesis
Control en modo deslizante con estimación de la perturbación aplicado a la marcha de un robot bípedo
Get PDFEn el estudio de prótesis inteligentes de las extremidades inferiores es común usar modelos de robots bípedos para diseñar el controlador. En la literatura se han reportado numerosos esquemas de control para el seguimiento de las trayectorias deseadas de un robot bípedo. En el presente trabajo se presenta el diseño de un controlador en modo deslizante con estimación de la perturbación, como una alternativa viable y novedosa en el control de robots bípedos. Este esquema de control soluciona algunos de los problemas presentes en el control de modo deslizante convencional, como las ganancias altas y las oscilaciones de alta frecuencia de la acción de control, que afectan negativamente la estabilidad del robot bípedo y aumentan el desgaste en los actuadores. Además se obtiene un controlador robusto a perturbaciones e incertidumbres en los parámetros.
En el capítulo 2 se presentan los conceptos fundamentales y ecuaciones cinemáticas y dinámicas que rigen el comportamiento de un robot bípedo de 5 eslabones en el plano sagital. Después el diseño de las trayectorias de referencia es explicado.
En el capítulo 3, el algoritmo del control en modo deslizantes convencional es explicado brevemente. Posteriormente, el concepto de estimación de la perturbación es incluido. Luego, se explica el diseño del controlador y se muestran los resultados en ausencia de perturbaciones.
En el capítulo 4 se describen dos pruebas de robustez realizadas mediante simulación. La primera prueba estudia el desempeño del controlador a desplazamientos abruptos del robot bípedo. En la segunda prueba es analizado el comportamiento frente a incertidumbres en los parámetros. En ambas pruebas se propone medir tres índices de desempeño basados en el error de seguimiento para demostrar la robustez del controlador frente a perturbaciones. Las pruebas anteriores apoyan la conclusión de un buen desempeño del control en modo deslizante del robot bípedo descrito
Integral spectroscopy of HII regions in spiral galaxies
Get PDFAs an observational science, astronomy is benefited from technological developments
that allow improvements in the way light is gathered and analyzed.
Integral field spectroscopy (IFS) is a modern observational technique that
allows to simultaneously obtain spectroscopic and spatial information on a
given area on the sky. In this work IFS is used to observe extragalactic Hii
regions in the nearby and face on spiral galaxies M33 and M101.
For M33 the central zone was observed together with the external region
IC 132, located ∼4.7kpc away from the galaxy center, the PMAS instrument
was used in the 3.5m telescope at the Calar Alto (CAHA) observatory.
For M101 observations where gathered with the GMOS-N instrument at the
Gemini 8m telescope in Mauna Kea. The distance to each galaxy, in combination
with the field of view of each instrument gives a similar spatial
sampling for both sets of regions. Reduction was performed with the tools
provided by the telescopes. In the case of PMAS the packages R3D and E3D
were used while for GMOS-N the reduction was based on the Gemini routines
for IRAF. Additional corrections to compensate for differential atmospheric
refraction and atmospheric telluric absorption were applied.
With the reduced and corrected data, 2D maps were produced. These
maps were in turn used to estimate the distribution of physical conditions
along the nebulae, as well as the ionic and total abundances from the direct
method, together with empirical indicators based in strong lines. Ionization
structure was studied with the ionization sensitive ratios [OIII]/Hβ, [NII]/Hα
and [SII]/Hα. The 2D maps where complemented with zones analysis where
the regions are divided in shells of equal integrated Hα surface brightness.
Given the Hα distribution this is equivalent to a radial analysis. The shells
are studied first as single entities and then adding them from the center to
the border, simulating increasing apertures.
The BPT diagnostic diagram show different locations for the regions, with
some spatial resolution elements (spaxels), crossing the stellar photoionization
boundaries. These spaxels are part of the diffuse ionized gas (DIG)
beyond the Str¨omgren sphere limits, nevertheless this indicates extra precaution
required for the use of BPT diagnostic diagram with spatially resolved data