Institutional Repository CICESE (Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada)
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Noise and maximum resolution in a self-reference interferometric configuration based in the quantum memory of optical transitions in acetylene
No full textEn este trabajo se investigaron las fuentes de ruido y los límites de resolución de un interferómetro de auto-referencia para la detección de modulaciones de fase ópticas basado en el uso de líneas de absorción delgadas del gas acetileno (C2H2). En esta configuración, el proceso de transformación de la modulación de fase en modulación de intensidad se logra aprovechando la dispersión en las pendientes de la línea de absorción del medio. En los experimentos reportados, la demodulación de fase se realizó con una celda comercial de volumen con acetileno a una presión del gas de 4 Torr. Se usó la línea de absorción P9 situada a la longitud de onda de 1530.37 nm, con luz de onda continua a potencias ópticas de ∼1 mW de láseres semiconductores con anchos de línea de 2 MHz y 10-15 kHz. La respuesta del demodulador a modulaciones de fase demostró una operación lineal al sintonizar la longitud de onda del láser a las pendientes de la línea de absorción y cuadrática al sintonizar el centro de la línea. La respuesta lineal presenta una función de transferencia del tipo pasa-altas con una frecuencia de corte de 250 MHz, la cual queda determinada por el ancho espectral de la línea de absorción usada (≈500 MHz). Mientras que el ruido de intensidad de los láseres se reduce al nivel de ruido fotónico a frecuencias >250 MHz, la resolución del demodulador (i.e. la mínima amplitud de modulación de fase detectable) se ve significativamente afectada por un exceso de ruido de fase de láser transformado a ruido de intensidad por el demodulador. El funcionamiento del demodulador con el láser con ancho de línea mayor se ve más afectado, mostrando una deficiencia en la resolución de ≈41 veces en comparación con la resolución mínima impuesta por el ruido fotónico. La resolución alcanzada con el láser de menor ancho de línea resultó tener una deficiencia de apenas ≈ 7 veces. Para reducir el ruido total de salida del demodulador proponemos y se analiza la técnica de detección balanceada la cual nos permitió reducir el ruido total de salida a ∼2 veces por encima del nivel de ruido fotónico. Se consideran también otras posibles alternativas para mejorar la resolución al límite convencional cuántico, así como la opciones de utilizar estados de luz no clásica.We investigate the noise sources and the resolution limits in a self-referenced interferometer for detection of optical phase modulation that is based on the utilization of narrow absorption lines of acetylene (C2H2). Transformation of the phase modulation into intensity modulation is ensured in this configuration by using the dispersion at the slopes of the absorption line of the medium. In the reported experiments, phase demodulation was investigated with a commercial bulk acetylene cuvette at a gas pressure of 4 Torr. The P9 absorption line at the 1530.37 nm wavelength was excited with ∼1 mW of continous-wave semiconductor lasers with the emission linewidths of 2 MHz and 10-15 kHz. The demodulator response to phase modulations demonstrated a linear response when the laser wavelength was tuned to the sides of the absorption line and a quadratic response when tuned to the center of the line. The linear response showed a transfer function of a high-pass type with a cut-off frequency of 250 MHz, imposed by the spectral width of the utilized absorption line (≈500 MHz). Whereas the intensity noise of both lasers reduces to the photonic noise level at frequencies >250 MHz, the resolution of the demodulator (i.e. the minimum detectable amplitude of a phase modulation) is significantly affected by an excess of the laser phase noise transformed into intensity noise in the demodulator itself. Performance of the demodulator with the broad linewidth laser was found to be more affected, reaching a resolution ≈41 times worse than the limit determined by the photonic noise. The resolution ensured by the laser with a smaller linewidth proved to be only ≈7 times worse. In order to reduce the total output noise of the demodulator, we have proposed and analyze the balanced detection technique that allowed us to reduce the total noise to a value ∼2 times above the photonic noise level. Other alternatives are considered to improve the resolution and reach the conventional quantum limit, as well as options employing non classical states of light
Reconstruction of time-resolved quantum states by quantum tomography
No full textEn este trabajo se diseñó y simuló un protocolo de tomografía homodina resuelta en el tiempo para la reconstrucción de estados cuánticos, enfocado en estados pulsados producidos mediante el fenómeno del mezclado de cuatro ondas estimulado en una fibra óptica de cristal fotónico comercial. En particular, se consideró el caso no degenerado en emisión. Se reporta el análisis teórico de este proceso no lineal a partir de la teoría vectorial clásica de amplificación paramétrica en fibra óptica y desde un formalismo cuántico, utilizando un enfoque en el cuadro de Heisenberg. El análisis clásico incluyó el estudio de los modos transversales soportados en la fibra óptica mediante el software MODE Solutions, y la solución numérica de las ecuaciones no lineales de Schrödinger acopladas que describen la propagación de los campos, utilizando un algoritmo de Fourier por paso dividido. Mediante estos análisis se determinaron las distribuciones espaciales y los perfiles espectrales de los campos involucrados. Se encontró que la propagación de los campos en esta fibra óptica está gobernada por efectos no lineales, tales como la auto-modulación de fases y modulación de fases cruzadas inducidas por los campos de bombeo, mientras que los efectos dispersivos juegan un papel relativamente menor. Estos resultados ponen de manifiesto la viabilidad de la implementación del experimento de mezclado de cuatro ondas estimulado y fueron fundamentales para la formulación del diseño experimental de detección homodina. A partir de los análisis mencionados se simularon datos de cuadraturas del campo, medibles en un experimento de detección homodina, utilizando un método Monte-Carlo. Se utilizó un algoritmo de estimación de máxima verosimilitud para reconstruir la matriz de densidad y la función de Wigner de la señal de interés. Finalmente, se presentan los avances en la implementación experimental. Se espera que los resultados teóricos y experimentales de esta tesis contribuyan con la construcción de una plataforma para caracterizar estados no clásicos de la luz y con el diseño de nuevas fuentes pulsadas en un intervalo amplio de frecuencias, generadas a partir de la amplificación paramétrica en medios no lineales de tercer orden.In this work, we design and simulate a time-resolved homodyne tomography protocol to reconstruct quantum states, focused on pulsed states produced by the stimulated four-wave mixing process in a commercial photonic crystal fiber. In particular, the case of non-degenerate emission was considered. This nonlinear process’s theoretical analysis is reported from the vector theory of parametric amplification in optical fibers and from a quantum formalism using a Heisenberg picture approach. The classical analysis included the study of the transverse modes supported in the optical fiber, which was carried out using the MODE Solutions software, and the numerical solution of the coupled nonlinear Schrödinger equations that describe the propagation of the fields using a Split-step type algorithm. These analyses determined the spatial distributions and spectral profiles of the fields involved in this process. It was found that the propagation of the fields in this optical fiber is governed by nonlinear effects, such as self-phase modulation and cross-phase modulation induced by the pumping fields, while the dispersive effects play a relatively minor role. These results show the feasibility of implementing the stimulated four-wave mixing experiment and were fundamental for formulating the homodyne detection experimental design. Fieldquadrature data, measurable in a homodyne detection experiment, were simulated using a Monte-Carlo method from the analyses mentioned earlier. The density matrix and the Wigner function of the signal of interest were reconstructed using a maximum likelihood estimation algorithm. Finally, the advances in the experimental implementation are presented. This thesis’s theoretical and experimental results are expected to contribute to the construction of a platform to characterize non-classical states of light and the design of new pulsed sources in a wide range of frequencies generated from parametric amplification in third-order nonlinear mediums
Bancos de prueba para la caracterización de dispositivos no lineales de una y dos entradas utilizando multitonos y señales moduladas
No full textIn a mobile communication system, the RF amplifier is the element with the highest power consumption and which introduces unwanted spectral components in the signal to be transmitted. Its design must provide the highest possible efficiency, and reduce non-linearities to guarantee power levels in adjacent channels that do not generate interference and loss of information. In this work a test bench is proposed to evaluate the linearity of them and transistors using continuous and multitone signals. A radio frequency daughter card and universal radio software peripheral are used to generate the baseband tones, and the vector network analyzer is used to measure incident and reflected waves at the input and output of the device under test. Their linearity are inspected under different load and source impedances. The measurement system is a calibrated real-time load-pull capable of obtaining the phase and amplitude of the device’s gain in large signal for any impedance. A graphical interface was created in Matlab for the control and programming of the test bench instruments, facilitating the characterization of these devices. Dissimilar power amplifier configurations have been proposed in the literature to provide high efficiency between backoff and peak powers. Essential in modern transmission systems, which work with modulated signals that have a high value of the peak to average power ratio. For the rapid characterization of baseband signals and the linearization of non-linear multiport devices, a calibrated test bench based on a commercial vector network analyzer is proposed for the first time. This allows the acquisition of continuous and periodic wideband modulated signals without breaking contact with the device, in up to five channels. Time domain measurements are possible by calibrating all receivers in the frequency domain. This calibration provides amplitude and phase corrections for the modulation tones of all incident and reflected waves in the acquisition bandwidth. An orthogonal frequency division multiplexing signal known, is used as phase standard. The IQ constellation is recovered from a signal of 500 MHz bandwidth, 100 000 tones and modulated with a 64 QAM OFDM scheme, with an error vector magnitude of 0.48%. As application, a two-input, one-output power amplifier in a hybrid Doherty-Chireix configuration is characterized at 2.08 GHz. A continuous wave signal is used to determine the phase difference between the input ports and the power levelEn un sistema de comunicaciones móviles, el amplificador de RF es el elemento de mayor consumo de potencia y el cual introduce componentes espectrales no deseadas en la señal a transmitir. Su diseño debe proveer la mayor eficiencia posible, y disminuir las no linealidades para garantizar niveles de potencia en canales adyacentes que no generen interferencia y pérdidas de la información. En este trabajo se propone un banco de pruebas para evaluar la linealidad del mismo y de transistores utilizando señales continuas y multitono. Se utiliza una tarjeta secundaria de radiofrecuencia y un periférico universal de software de radio, para generar los tonos en banda base, y el analizador de redes vectoriales para medir las ondas incidentes y reflejadas en la entrada y salida del dispositivo bajo prueba. Se inspecciona la linealidad de los mismos bajo distintas impedancias de carga y fuente. El sistema de medición es un load-pull en tiempo real calibrado y capaz de obtener la fase y amplitud de la ganancia del dispositivo en gran señal para cualquier impedancia. Se realizó una interfaz gráfica en Matlab para el control y programación de los instrumentos del banco de prueba, facilitando la caracterización de estos dispositivos. Dísimiles configuraciones de amplificadores de potencia han sido propuestos en la literatura para proveer una alta eficiencia entre potencias de backoff y pico. Esencial en los sistemas de transmisión modernos, que trabajan con señales moduladas que presentan un valor elevado de relación de potencia pico a potencia promedio. Para la caracterización rápida de señales en banda base y la linealización de dispositivos multipuerto no lineales se propone por primera vez un banco de pruebas calibrado basado en un analizador de redes vectorial comercial. Este, permite adquirir señales continuas y periódicas moduladas de banda ancha sin romper contacto con el dispositivo, en hasta cinco canales. Las mediciones en el dominio del tiempo son posibles calibrando todos los receptores en el dominio de la frecuencia. Esta calibración proporciona una corrección de fase y amplitud para los tonos de modulación de todas las ondas incidentes y reflejadas en el ancho de banda de adquisición. Se emplea una señal de multiplexación por división de frecuencia ortogonal conocida como estándar de fase. Se recupera la constelación IQ de una señal de 500 MHz de ancho de banda, 100 000 tonos y modulada con un esquema 64 QAM OFDM, obteniendo una magnitud de vector de erro
Endo-bioerosion in massive corals of the Mexican Pacific and its interaction with extrinsic and intrinsic factors
No full textEl crecimiento, mantenimiento y configuración de los arrecifes, dependen de la dinámica entre las fuerzas de crecimiento (producción) y erosión (remoción de carbonato de calcio). La bioerosión es una de las principales fuentes de erosión en los sistemas arrecifales y pese a su importancia ha sido poco estudiada en la región del Pacífico mexicano. Por lo que, el objetivo de este trabajo fue cuantificar las tasas de endobioerosión en corales masivos a lo largo del Pacífico mexicano: Golfo de California (Bahía de los Ángeles, Bahía de Concepción, La Paz, Cabo Pulmo), Pacífico Central (Isla Isabel, Isla Cleofás, Islas Marietas) y Pacífico Sur (Zihuatanejo y Huatulco), así como determinar su relación con factores extrínsecos e intrínsecos. Para obtener el volumen de CaCO3 removido por endo-bioerosión, se analizaron radiografías de rayos-X en colonias de 5 especies diferentes de coral, se determinó la proporción de áreas erosionadas, e identificaron los organismos endo-bioerosionadores causantes. En promedio, la región del Pacifico sur tiene una tasa de bioerosión de 7.50 ± 11.80 mg CaCO3 cm-2 año-1, el Pacífico central 11.59 ± 13.38 mg CaCO3 cm-2 año-1 y la región del golfo de California 8.63 ± 19.20 mg CaCO3 cm-2 año-1. A nivel localidad, Bahía de Concepción obtuvo la mayor tasa de endo-bioerosión (17.00 ± 13.76 mg CaCO3 cm-2 año-1) y Zihuatanejo presentó menor tasa de endo-bioerosión (0.7 mg CaCO3 cm-2 año-1). El Pacífico sur tiene la menor endo-bioerosión. Los principales endo-bioerosionadores resultaron ser los moluscos con 4.59± 7.12mg CaCO3 cm-2 año-1, seguido de las esponjas erosionadoras con 1.93± 5.25 mg CaCO3 cm-2 año-1 y en menor medida los poliquetos 0.22± 0.47 mg CaCO3 cm-2 año-1. La densidad del esqueleto se correlacionó de manera positiva con la tasa de endo-bioerosión por moluscos en Porites panamensis, Pavona gigantea y Porites lobata. A pesar de mostrar valores altos de nutrientes en todas las localidades, las tasas de endobioerosión fueron bajas a lo reportado en otros estudios. Un aumento en la bioerosión podría debilitar la estructura física de las colonias, poniendo en riesgo los procesos ecológicos y biológicos en ecosistemas arrecifales.The growth, maintenance and configuration of reefs depend on the dynamics between the forces of growth (production) and erosion (removal of calcium carbonate). Bioerosion is one of the main sources of erosion in reef systems and despite its importance has been poorly studied in the Mexican Pacific region. The objective of this study was to quantify the rates of endo-bioerosion in massive corals along the Mexican Pacific: Gulf of California (Bahía de los Ángeles, Bahía de Concepción, La Paz, Cabo Pulmo), Central Pacific (Isla Isabel, Isla Cleofás, Islas Marietas) and Southern Pacific (Zihuatanejo and Huatulco), as well as to determine their relationship with extrinsic and intrinsic factors. To obtain the volume of CaCO3 removed by endo-bioerosion, X-ray radiographs were analyzed in colonies of 5 coral species, the proportion of eroded areas was determined, and the identification of the endo-bioeroding organisms. On average, the Southern Pacific region has a bioerosion rate of 7.50 ± 11.80 mg CaCO3 cm-2 year-1, the central Pacific 11.59 ± 13.38 mg CaCO3 cm-2 year-1 and the Gulf of California region 8.63 ± 9.20 mg CaCO3 cm-2 year-1. At the local level, Bahía de Concepción obtained the highest rate of endo-bioerosion (17.00 ± 13.76 mg CaCO3 cm-2 year-1) and Zihuatanejo site presented the lowest rate of endo-bioerosion (0.7 mg CaCO3 cm-2 year-1). The Southern Pacific had the least endo-bioerosion. The main endo-bioerosioners was the molluscs with 4.59± 7.12 mg CaCO3 cm-2 year-1, followed by eroding sponges with 1.93± 5.25 mg CaCO3 cm-2 year-1 and to a lesser extent polychaetes with 0.22± 0.47 mg CaCO3 cm-2 year-1. The skeletal density was positively correlated with the endo-bioerosion rate by mollusks in Porites panamensis, Pavona gigantea and Porites lobata. Endo-bioerosion rates in general were not very high, despite showing high nutrient stress values in all localities, but the endo-bioerosion could weaken its physical structure of the colonies, being able to put in risk the ecological and biological processes in reef ecosystems
Desarrollo de una plataforma biofotónica avanzada para estudios y aplicaciones con muestras biológicas vivas
No full textA biophotonic platform incorporating various optical techniques into a single system was designed, built, and characterized. The primary goal of building this kind of system was to study living cells. The techniques incorporated as modules into an inverted optical microscope were optical trapping with a single trap or dynamically reconfigurable multiple traps, back focal plane interferometry, and fluorescence microscopy. An integrated instrument control program with a graphical user interface was developed to maximize the system’s capabilities and simplify data acquisition. It allowed the simultaneous or independent use of the optical techniques. The system was used to study green biflagellated microalgae Dunaliella tertiolecta placed in a 50 μm thick glass chamber. Optical trapping without apparent photodamage of this highly motile microorganism was possible with a 1064 nm wavelength laser. Excitation of the chlorophyll fluorescence in the microalgae’s body was done with a 405 nm wavelength laser. Back focal plane interferometry was applied to record the cell’s motility, obtaining the rotation frequency of the body and flagella as the microalgae were held in the optical trap. One of the main results of using the developed biophotonic platform was the in vivo observation of laser-induced detachment of Dunaliella tertiolecta from a glass surface, providing some insight into the photostimulus produced by near-infrared light on this species. The biophotonic platform techniques were tested individually and imultaneously, demonstrating that the developed system can be a reliable tool to study live cells.En este trabajo se diseñó, construyó y caracterizó una plataforma biofotónica que incorpora diversas técnicas ópticas en un solo sistema. El objetivo principal de la construcción de este tipo de sistema fue estudiar células vivas. Las técnicas incorporadas como módulos a un microscopio óptico invertido fueron el atrapamiento óptico con una sola trampa o con trampas múltiples reconfigurables dinámicamente, interferometría de plano focal posterior, y microscopía de fluorescencia. Un programa para control de la instrumentación con una interfase gráfica de usuario fue desarrollado para maximizar las capacidades del sistema y simplificar la adquisición de datos. Esto permitió el uso simultáneo o independiente de las técnicas ópticas. El sistema se utilizó para estudiar microalgas verdes biflageladas Dunaliella tertiolecta colocadas en una cámara de vidrio de 50 μm de espesor. El atrapamiento óptico sin fotodaño aparente de este microorganismo de alta motilidad fue posible con un laser de longitud de onda de 1064 nm. La excitación de la clorofila del cuerpo se realizó con un láser de longitud de onda de 405 nm. La interferometría de plano focal posterior se aplicó para capturar la motilidad de la célula, obteniendo las frecuencias de rotación del cuerpo y los flagellos mientras la célula se encontraba detenida en una trámpa óptica. Uno de los principales resultados obtenidos al utilizar la plataforma biofotónica desarrollada fue la observación in vivo del desprendimiento inducido por láser de Dunaliella tertiolecta de una superficie de vidrio, proporcionando información sobre el fotoestímulo producido por luz en el infrarojo cercano en esta especie. Las técnicas de la plataforma biofotónica se probaron de forma individual y simultánea, demostrando que el sistema desarrollado puede ser una herramienta confiable para el estudio de células vivas
Identification of shark species base don their dried dorsal fins through image processing
No full textLos tiburones son más valiosos vivos que muertos ya que generan una gran derrama económica debido a sus múltiples actividades. Adicionalmente, cumplen un rol muy importante como depredadores topes y meso-depredadores en las cadenas tróficas. En general los tiburones tienen un potencial reproductivo bajo: maduración tardía, su reproducción limitada, fecundidad baja y crecimiento lento. Por otra parte, se ha reportado que desde 1950 varias poblaciones de tiburones han sufrido una disminución en los ecosistemas, provocado por la sobreexplotación debido al consumo de carne y sus aletas. En este contexto, convenciones internacionales, tales como CITES (Convención Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestre) son fundamentales para regular el tráfico de estas especies para asegurar que éste no sea una amenaza para la supervivencia de sus poblaciones. Dentro de CITES existen tres apéndices donde están incluidos especies de tiburones y rayas que se encuentran en algún grado de peligro de extinción por la IUCN. El presente estudio sugiere el uso de algoritmos de identificación de las aletas secas de 37 especies de tiburones que participan en el comercio de aletas desde 14 países, el cual demostró un alto porcentaje de sensibilidad y especificidad a partir del procesamiento de imágenes. Se realizaron dos metodologías, la primera, fue utilizando un filtro compuesto no lineal para cada una de las especies mediante la transformada de Fourier, donde se observó un 100% de sensibilidad y especificidad. La segunda consistió en una red neuronal, donde se obtuvo 90% de eficacia. La red neuronal se considera la mejor metodología ya que soporta las imágenes con ruido en el fondo, es invariante a rotación y escala. Además, tarda segundos en poder identificar una imagen problema en contraste al filtro compuesto no lineal.The sharks are more valuable than dead because humans can produce a lot of money like scuba diving, swimming, and shark sighting. They are also top predators and mesopredators in the trophic chain. Sharks have a low reproductive potential like late maturation, limited reproduction, low fertility, and slow growth. On the other hand, it has been reported that since 1950 shark populations have suffered a decline and affect the entire ecosystem, caused by overexploitation due to the consumption of meat and fins. In this context, international conventions, such as CITES (International Convention on Endangered Species of Wild Fauna and Flora), are fundamental to regulate the trafficking of these species to ensure the life of their populations. CITES has three appendices that include shark and rays species in danger of extinction by the IUCN. The present study suggests algorithms to identify dry fins of 37 shark species participating in the fin trade of 14 countries, demonstrating high sensitivity and specificity from image processing. The first methodology used a non-linear composite filter using the Fourier transform for each species, where we obtained 100% sensitivity and specificity. The second methodology was a neural network, where we got 90% efficiency. The neural network is the best methodology since it supports images with noise in the background. It can recognize shark fin images independently of rotation and scale, and it takes seconds to identify an image
Evaluación comparativa de RT-PCR punto final, RT-PCR en tiempo real y RT-LAMP en el diagnóstico del virus GLRaV-3 asociado al enrollamiento de la hoja en plantas de vid
Get PDFEl enrollamiento de la hoja de la vid (grapevine leafroll disease, GLD) es causada por un complejo de virus de la familia Closteroviridae; dentro de estos, el virus más representativo de la enfermedad es el GLRaV-3, perteneciente a la especie Grapevine leafroll associated virus 3. Recientemente nuestro grupo de trabajo detectó la presencia de virus asociados a GLD en viñedos de Baja California mediante la técnica de RT-PCR punto final. Este resultado es de especial interés debido a la introducción del piojo harinoso de la vid al Estado, un insecto vector del virus GLRaV-3 y otros virus asociados a GLD. En el presente trabajo se establecieron los protocolos para la detección de GLRaV-3 mediante las técnicas de diagnóstico molecular RT-PCR en tiempo real y RT-LAMP. Además, se determinaron las características de rendimiento analítico y diagnóstico de ambas técnicas utilizando como referencia la RT-PCR de punto final. La técnica RT-LAMP resultó muy sensible, capaz de detectar hasta una copia de transcrito viral, pero por lo mismo, muy propensa a la contaminación ambiental. Los resultados obtenidos permitieron establecer que debido a la variación en las secuencias genéticas de GLRaV-3 y a las bajas concentraciones de ARN viral en muestras con síntomas, no hay una técnica única de diagnóstico ideal para la detección de GLRaV-3. Sin embargo, la técnica RT-PCR en tiempo real resultó ser la más adecuada para establecer un diagnóstico confiable de GLD al detectar a GLRaV-3 de manera específica. Así mismo, las técnicas RT-PCR punto final y RT-LAMP pueden ser buenas auxiliares para detectar a GLRaV-3 en muestras con bajo título viral.The etiological agents of the grapevine leafroll disease (GLD) are a viral complex of the family Closteroviridae, where the principal virus is GLRaV-3, a virus belonging to Grapevine leafroll associated virus 3 species. Recently, our study group detected the presence of GLD associated viruses in Baja California by endpoint RT-PCR. This result is of particular interest given the introduction of the vine mealybug, Planococcus ficus to the area, an insect vector of GLRaV-3, and other GLD associated viruses. The present study established the protocols for GLRaV-3 detection by two molecular diagnostic techniques, real time RT-PCR and RT-LAMP. Their analytical and diagnostic performance characteristics were determined compared to endpoint RT-PCR. RT-LAMP was the most sensitive, detecting as low as one viral transcript copy but prone to environmental contamination. The results obtained allowed us to establish that due to the variability in GLRaV-3 genetic sequences and the low amounts of viral RNA in samples with symptoms, there is no ideal unique diagnostic technique for detecting GLRaV-3. However, the real time RT-PCR technique is the most appropriate to establish a reliable diagnosis of GLD by specifically detecting GLRaV-3. Finally, the endpoint RT-PCR and RT-LAMP techniques can help detect GLRaV-3 in samples with low viral titer
Coseismic slip accumulation on the southern segment of the Cañada David fault during the last 20,000 years, Baja California, Mexico
No full textEl presente estudio es un análisis geomorfológico, estructural y paleosísmico del segmento sur de la falla maestra de bajo ángulo Detachment Cañada David (CDD). La falla CDD y la falla Laguna Salada (LS) controlan la subsidencia de la cuenca Laguna Salada y el levantamiento de las Sierras El Mayor y Cucapah, respectivamente. La falla CDD se extiende al margen oeste de la Sierra El Mayor a lo largo de ˜60 km con dos pares de mega-mulliones antiformes y sinformes, buzando con un ángulo que varía entre ~10° y ~20°. Ambas fallas se caracterizan por extensos conjuntos de escarpes cosísmicos que cortan una secuencia de abanicos aluviales Cuaternarios a lo largo del margen oriental de la cuenca Laguna Salada. En el segmento sur de la falla CDD, los escarpes cosísmicos cortan abanicos de edad Pleistoceno–Holoceno, y presentan cambios en orientación, geometría y distancia respecto a la traza de la falla maestra. El análisis de las relaciones cortantes entre escarpes y abanicos, así como, las mediciones sistemáticas de desplazamiento vertical y alturas relativas entre unidades aluviales, se realizó a partir de modelos digitales de superficie (MDS) y ortomosaicos de alta resolución, obtenidos en estudios previos con vuelos dron. La relación espacio-temporal de los escarpes sugiere una migración de la deformación hacia la cuenca, consistente con el modelo de fallamiento de bajo ángulo “Rolling-Hinge”. Se identificaron siete eventos sísmicos en el segmento sur de la falla CDD con magnitudes dentro del rango de Mw= 7.4-7.6, con un intervalo de recurrencia de ~3 ka. Los periodos de recurrencia de grandes sismos, sugieren que las fallas normales de bajo ángulo severamente mal orientadas tienen un comportamiento mecánico muy similar a las fallas con orientaciones más óptimas, lo que indica que los sismos en este tipo de fallas son más comunes de lo que se cree en la actualidad. En este estudio, también se utilizaron imágenes multiespectrales del satélite Sentinel 2 con atributos extendidos de índice de vegetación (NDVI), elevación del terreno, pendiente y rugosidad para llevar a cabo una "Clasificación no Supervisada" de los abanicos aluviales ubicados a lo largo del segmento sur del CDD. Mediante una reclasificación se obtuvieron ocho clases y estas se asemejan fuertemente a la cartografía preexistente en el área de estudio, lo que permite utilizar esta técnica para caracterizar abanicos aluviales que no han sido mapeados en otras áreas desérticas de Baja California.The present study is a geomorphological, structural and paleoseismic analysis of the southern segment of the low-angle master fault Detachment Cañada David (CDD). The CDD fault and the Laguna Salada fault (LS) control subsidence of the Laguna Salada basin and the uplift of the Sierras El Mayor and Cucapah, respectively. The CDD fault extends to the western margin of the Sierra El Mayor over ̃60 km with two pairs of antiform-synform megamullions and dips at an angle varying between ~ 10 ° and ~ 20 ° along its entire length. Both faults are characterized by extensive arrays of coseismic scarps that cut a sequence of Quaternary alluvial fans along the eastern margin of the Laguna Salada basin. In the southern segment of the CDD, coseismic scarps cut fans of the Pleistocene-Holocene age, and they undergo changes in orientation, geometry and distance from the trace of the master fault. The analysis of the cross-cutting relationships between scarps and fans, as well as, the systematic measurements of vertical displacement and relative heights of displaced alluvial units, was carried out from digital surface models (MDS) and highresolution orthomosaics, obtained in previous studies with drone flights. The spatio-temporal relationship of the scarps suggests a migration of the deformation towards the basin, consistent with the low angle “Rolling-Hinge” faulting model. Seven seismic events were identified in the southern segment of the CDD fault with magnitudes within the range of Mw= 7.4-7.6, with a recurrence interval of ~ 3 ka. Periods of recurrence of large earthquakes suggest that severely misoriented normal low-angle faults have a mechanical behavior very similar to more optimally oriented faults, which indicates that earthquakes on these types of faults are more common than is presently believed. In this study, multispectral images from the Sentinel 2 satellite with extended attributes of vegetation index (NDVI), terrain elevation, slope, and roughness were also used to carry out an “Unsupervised Classification” of alluvial fans located along the southern segment of the CDD. Through a reclassification, eight classes were obtained and these strongly resemble the pre-existing cartography in the study area, which allows the use this technique to characterize alluvial fans that have not been mapped in other desert areas of Baja California
Design of self-stabilizing algorithms for Halin graphs
No full textDescomponer un grafo en componentes más simples es una tarea fundamental para el diseño de muchos algoritmos. En el caso de los grafos Halin, al estar construidos con un árbol y un ciclo, resulta de especial interés identificar estos componentes, dado que los mismos se han estudiado ampliamente. Existen algunos algoritmos que realizan una identificación de estos componentes en un número de pasos que es proporcional al número de vértices en el grafo; sin embargo, estos algoritmos son muy complejos. En este trabajo se propone una serie de algoritmos para realizar esta tarea. Estos algoritmos se ejecutan tan rápido como los anteriores, son mucho más sencillos, y además tienen la propiedad de ser auto-estabilizantes. Los algoritmos auto-estabilizantes son algoritmos ejecutados coordinadamente por varios procesadores en los que se asegura el correcto funcionamiento del sistema computacional, aún en la presencia de fallas transitorias. Una falla transitoria es el cambio del valor de alguna variable de un procesador, generalmente producido por ruido eléctrico. Estas fallas provocan errores lógicos en la ejecución del algoritmo, pero no alteran el funcionamiento de los procesadores. El algoritmo auto-estabilizante es capaz de detectar estos errores lógicos y corregirlos. Además, usando una lógica similar al primer algoritmo propuesto, se propone un segundo algoritmo que parte al conjunto de aristas del grafo en clases llamadas orejas. Las aristas de cada oreja tienen la propiedad de formar trayectorias simples en el grafo. Este tipo de algoritmos es fundamental para resolver algunos problemas más complejos, dado que facilitan el realizar una búsqueda exhaustiva sobre el grafo. Hasta donde el autor de este trabajo de investigación tiene conocimiento, estos son los primeros algoritmos auto-estabilizantes que resuelven estos problemas para los grafos Halin.Many algorithms benefit from decomposing a graph into simpler components. A Halin graph is the combination of a tree and a cycle. Both of these structures are heavily studied. For this reason, it is helpful to identify these components in Halin graphs. There are some algorithms in Halin graphs that identify the mentioned components in a time that is proportional to the number of vertices; nevertheless, these algorithms are complex. In this document, we propose an algorithm that solves this problem. Our algorithm is as fast as previous algorithms, but it is simpler and have the self-stabilization property. Self-stabilizing algorithms are algorithms that run on several processors and guarantee that the algorithms work properly, even in the presence of transient faults. A transient fault is a change in any variable’s value on any processor, generally produced by electric noise. These faults generate logical errors in the algorithm’s execution but do not alter the processors’ general behavior. A self-stabilizing algorithm is capable of detecting these logical errors and fixing them without external intervention. Using a similar approach, we also propose an algorithm that divides the graph’s edges into classes named ears. The edges of each ear have the property that they simple paths. This algorithm is fundamental to solve more complex problems, as it eases the searching process in a graph. As far as the author of this thesis knows, these are the first self-stabilizing algorithms that solve Halin graphs’ problems
Evaluación de la posición del núcleo de la fibra mediante mapeo 2D de la distribución de intensidad de luz
No full textThis work presents a methodology to evaluate the fiber core position by using a custom made measuring system; furthermore it is proved that the measuring system has accuracy between 50 and 100 nm. The methodology consists on using the measuring system to do a 2D mapping of the light intensity distribution from the light coming out of a sample fiber. The measuring system is composed of a probing fiber that is installed on a 2D translation stage that is controlled by a computer. This procedure is done in two different positions along the optical axis of the sample fiber. Then the light intensity distributions on both positions are approximated by a Gaussian function whose parameters are used to estimate the position of the fiber core. This is possible thanks to a mathematical expression that is derived in this work, which is a function of the Gaussian parameters of the two positions. The influence of the measurement errors from the photodetectors’ noise and imperfections of the mechanical components were studied both theoretically and experimentally. The experimental results are in good agreement with the findings of the theoretical analysis. This study allowed to find the optimal scan geometry to obtain the best possible accuracy for current experimental configuration.En este trabajo se presenta una metodología, para la evaluación de la posición del núcleo de una fibra, la cual hace uso de un sistema de medición, y además se comprueba que este sistema posee una precisión de entre 50 y 100 nm. Esta metodología consiste en utilizar el sistema de medición para mapear la distribución de intensidad de luz que sale de la fibra a medir. El sistema está conformado por una fibra que es usada como sonda y que está colocada sobre un posicionador controlado por computadora con movilidad 2D. Después de realizar el mapeo de la distribución de intensidad de luz se calculan los parámetros para que una Gaussiana se ajuste sobre la distribución de intensidad de luz. Esto debe realizarse para dos posiciones diferentes para estimar la posición del núcleo de la fibra, ya que se utiliza una expresión matemática, que se desarrolla en este trabajo, que depende de los parámetros calculados. Posteriormente, se estudió de forma teórica y experimentalmente la influencia del ruido en los fotodetectores y las imperfecciones de los componentes mecánicos en los errores del sistema de medición. Los resultados experimentales mostraron concordancia con el análisis teórico y este estudio sirvió para optimizar la geometría de los escaneos para obtener la mejor precisión para la configuración que se utilizó