OPTICA FISICA

Autor: Caraquitena Sales José.
Año: 2003.
Universidad: VALENCIA.
Centro de lectura: Facultad de Físicas.
Centro de realización: Facultad de Física.

Resumen: En esta Tesis Doctoral se ha empleado el método de las matrices ABCD para, por una parte, abordar el diseño de sistemas ópticos compensadores de la dispersión cromática asociada a la difracción y, por otra, proponer nuevas aplicaciones en el ámbito de la propagación de pulsos en sistemas Gaussianos temporales. Basándonos en el concepto de número de Fresnel colimado hemos desarrollado un nuevo procedimiento para conseguir, mediante el diseño de sistemas ópticos, la compensación de la dispersión cromática asociada a la difracción. Así, hemos establecido una regla que unifica el diseño de sistemas compensadores de la dispersión cromática en las regiones de Fourier y de Fresnel y se ha propuesto un dispositivo óptico que permite acromatizar cualquier patrón de difracción con sólo variar la longitud focal de la lente difractiva situada en su plano de entrada. Este sistema carece de aberración cromática longitudinal y presenta una aberración cromática transversal muy reducida. La anterior regla unificadora se ha aprovechado para diseñar un procesador espacialmente variante que, trabajando con objetos en color y/o fuente puntual de ancho de banda extenso, realiza un filtrado independiente de la longitud de onda en la región de Fresnel. Dentro del campo de la difracción de haces pulsados, se ha demostrado la capacidad de los sistemas ópticos compensados cromáticamente para corregir la dispersión cromática asociada a la difracción de pulsos ultracortos de radiación. En particular, se ha prestado especial atención a la generación de autoimágenes a partir de una red de Ronchi iluminada con un haz ultracorto de radiación. En el ámbito de la Óptica Temporal, se ha demostrado que la propagación de pulsos, con o sin "chirp", en sistemas Gaussianos temporales, puede describirse en términos de la evolución que experimentan los pulsos sin "chirp" en sistemas dispersivos parabólicos. Asimismo, se ha efectuado un análisis del efecto Talbot temporal en sistemas Gaussianos temporales a partir de la condición que establece la generación de autoimágenes temporales en un sistema dispersivo parabólico. Esta teoría general nos ha permitido abordar la generación de autoimágenes de trenes de pulsos afectados por un "chirp" global. También hemos centrado nuestra atención en el problema de la compresión de pulsos mediante la propagación en medios dispersivos. En esta dirección, se ha introducido el concepto de desplazamiento de foco temporal y se ha derivado una expresión analítica que permite determinar el plano transversal en el que el pulso alcanza una anchura temporal mínima. Se ha demostrado que tanto el desplazamiento de foco temporal como el valor de la anchura mínima únicamente dependen del número de Fresnel temporal efectivo de la geometría de compresión y del factor de calidad del pulso.

Autor: RIVAS MOSCOSO JOSÉ MANUEL.
Año: 2003.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: FÍSICA.
Centro de realización: FACULTAD DE FÍSICA.

Resumen: En esta memoria abordamos la caracterización teórica y experimental de estructuras híbridas compuestas por una placa zonal y un medio de gradiente de índice (GRIN) con variación axial y transversal del índice de refracción y la generalización de las zonas de Fresnel y las placas zonales a medios inhomogéneos, obteniéndose la estructura híbrida citada anteriormente como caso particular. Estos dos objetivos básicos se desarrollan en los cuatro capítulos de que consta esta memoria. Comenzamos el estudio con las bases teóricas en que se asientan la propagación de luz en medios inhomogéneos y la construcción de placas zonales en el espacio libre. Utilizando estos resultados, el capítulo 2 se dedica al análisis de la propagación de luz no uniforme y uniforme en una estructura híbrida formada por una placa zonal situada a la entrada de un medio GRIN. Se estudia la evolución de los órdenes de difracción a lo largo del medio y sus irradiancias y se establece la analogía entre el sistema híbrido y la ley de las lentes. El capítulo concluye con el análisis de algunas consideraciones que afectan a los sistemas reales, como son la iluminación fuera de eje, la limitación transversal y el poder de resolución del sistema. En el capítulo 3 dividimos un frente de onda parabólico que se propaga libremente dentro de un medio inhomogéneo en zonas tales que la contribución de zonas sucesivas a la perturbación en un punto de observación situado sobre el eje óptico se encuentre en oposición de fase. Calculamos los radios y áreas de estas zonas y la contribución de la suma de un número de ellas a la perturbación total en un punto de observación. Para terminar, nos ocupamos de la definición de las placas zonales en medios GRIN y de los patrones de difracción que estas producen. Establecemos además la analogía con la ecuación de las lentes, notando que conservan el comportamiento multifocal que ya presentaban en el espacio libre. Por último, el capítulo 4 se dedica a la descripción de un estudio experimental que tiene como objeto la verificación de algunos de los resultados teóricos que se han obtenido con relación a la propagación de los órdenes de difracción de una placa zonal dentro de un medio GRIN. Contamos para ello con una lente selfoc de un caruto de período y con una placa zonal generalizada de amplitud. Proyectando esta dentro de la lente GRIN podemos validar las posiciones de los órdenes de difracción tanto dentro como a la salida de la lente GRIN. Con la ayuda de una cámara CCD, por otra parte, comprobamos las eficiencias de los distintos órdenes de difracción.

Autor: SANCHIS MARTÍNEZ LORENZO .
Año: 2003.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Los cristales acústicos son estructuras donde una variación periódica de la densidad da origen a la aparición de intervalos de frecuencia donde está prohibida la propagación del sonido. De la misma manera, los cristales fotórnicos son estructuras donde una variación periódica del índice de refracción da lugar a la aparición de bandas prohibidas de propagación de la luz. En esta tesis doctoral se estudia, tanto teórica como experimentalmente, el comportamiento de las ondas sonoras al incidir sobre muestras de cristal acústico formadas por disposicones periódicas de cilindros de aluminio inmersos en aire. El formalismo teórico utilizado es la teoría de dispersión mútliple capaz de predecir el campo acústico dispersado por el conjunto de cilindros en función de la posición de estos. Los resultados obtenidos a partir de este formalismo teórico son comparados con los resultados obtenidos con la ayuda de un dispositivo experimental formado por un cámara anecoica donde se sitúan las muestras y un mecanismo capaz de mover un micrófono sobre un plano con el fin de tomar medidas. Se desarrollan conceptos como los de modo resonante y homogeneización analizados a partir de la reflectancia de los cristales. Por otro lado, se ha utilizado un método de optimización denominado Algoritmo Genético con el fin de diseñar ciertos dispositivos formados tanto por cristales acústicos como por cristales fotónicos. Entre estos podemos encontrar el diseño de una lenta acústica, un convertidor de anchura de haz fotónico y un acoplador entre guías de ondas clásicas y guías de onda en cristal fotónico.

Autor: FERNÁNDEZ CALVO GABRIEL.
Año: 2002.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID.

Resumen: La tesis contiene un estudio teórico de la respuesta no lineal de medios fotorrefractivos bajo iluminación por haces ópticos espaciales. Se ha abordado el análisis de la respuesta temporal rápida de medios fotorrefractivos (silenitas y algunos semiconductores) bajo campo alterno. Se ha tratado la nolinealidad fotorrefractiva en dos dimensiones espaciales bajo iluminación por haces localizados, en condiciones estacionarias y bajo campo aplicado constante.

Autor: MÍNGUEZ VEGA GLADYS .
Año: 2001.
Universidad: VALENCIA.
Centro de lectura: FÍSICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS.

Resumen: Un primer objetivo de esta tesis doctoral consiste en el diseño de sistemas hibridos (refractivo-difractivos) que permitan el registro acromático de patrones de difracción, tanto de frenel como de Fraunhofer, empleando una fuente puntual de ancho de banda extenso. Estos dispositivos acromáticos son la herramienta fundamental para desarrollar, en una segunda etapa, procesadores ópticos de señales bidimensionales policromáticas. En concreto, se han desarrollado correladores ópticos totalmente incoherentes y un procesador espacialmente variante que utiliza una fuente puntual de luz blanca.

Autor: LÓPEZ HEREDERO RAQUEL.
Año: 2001.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID.

Resumen: Este trabajo de investigación se ha centrado en el estudio y desarrollo de cavidades tipo Fabry-Pérot de baja fineza implementadas en fibra óptica, en la modelización y simulación de su respuesta, y en las técnicas de demodulación para recuperar su fase. Con objeto de fabricar estructuras simples y compactas, que aprovechen las propiedades sensoriales de diferentes materiales, se comienza con el desarrollo de nuevas cavidades cuya zona de interacción se encuentra fuera de la fibra óptica (cavidades extrínsecas), continúa con el depósito de materiales sobre su extremo (cavidades integradas) y evolución hacia cavidades fabricadas mediante la micromecanización del núcleo de la fibra óptica con capacidad de albergar diferentes materiales (cavidades intrínsecas). En el primer capítulo se presentan los fundamentos de los sensores interferométricos de fibra óptica y, en particular, de las cavidades Fabry-Pérot de baja fineza. La segunda parte del capítulo se centra en el estudio teórico de estas cavidades en función del material empleado (simples, con un medio transductor y dobles, con dos medios) y en las técnicas utilizadas para demodularlas: la interferometría de luz-blanca con una técnica homodina activar por rastreo de fase (cavidades extrínsecas) y la técnica homodina activa basada en la generación de dos señales en cuadratura mediante el empleo de dos redes de Bragg (cavidades extrínsecas e integradas). El segundo capítulo constituye el estudio y desarrollo de sensores basados en cavidades Fabry-Pérot extrínsecas con las técnicas mencionadas arriba. Se exponen los resultados para un sensor de desplazamiento y un sensor de vibración, y se presenta un amperímetro de fibra óptica basado en una membrana de silicio micromecanizada para medidas de alta y baja corriente eléctrica. A continuación se presenta un estudio teórico, contrastado experimentalmente, que permite modelar el comportamiento no lineal de la señal de un interferómetro de doble-haz cuando la fase óptica está modulada en el tiempo y su amplitud es grande. Este capítulo acaba con la propuesta de un método basado en la interferometría de luz-blanca para recupear la variación del índice de refracción de un material en términos de fase cuando éste forma parte de una cavidad Fabry-Pérot doble. Como alternativa a las cavidades extrínsecas, se han depositado diversos materiales en el extremo de la fibra óptica (cavidades integradas). La interrogación de estas cavidades mediante la técnica de doble-longitud de onda de Bragg, permite calcular el coeficiente de expansión y el coeficiente termo-óptico del material depositado sobre el extremo de la fibra óptica y en este sentido, se han calculado ambos coeficientes para un fotopolímero. Nuestro objetivo en la parte final de esta investigación consiste en la fabricación de nuevas estructuras que nos permita codificar espectralmente, a semejanmza de las redes de Bragg, la información de diferentes magnitudes físicas y químicas como la humedad relativa, la concentración de pH o la concentración de determinados gases. Hemos dado los primeros pasos para llegar a la situación expuesta y se ha conseguido fabricar las primeras microcavidades intrínsecas a la fibra óptica mediante la micromecanización del núcleo de la misma. Se ha evaluado la capacidad de utilizar estas cavidades micromecanizadas como transductores de temperatura y se exponen diversas aplicaciones que se vislumbra interesantes, como la fabricación de filtros sintonizables o interferenciales o en el ámbito espacial.

Autor: GUTIÉRREZ BLANCO OSCAR.
Año: 2001.
Universidad: ALCALA.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: ESCUELA POLITÉCNICA.

Resumen: Esta tesis esta relacionada con el desarrollo de técnicas numéricas para el cálculo del campo radiado por estructuras arbitrarias en presencia de un campo electromagnético. Se ha pretendido implementar métodos eficientes que tengan diversas aplicaciones como pueden ser el cálculo de la RCS, análisis de antenas embarcadas o el estudio de la propagación en el canal radio. Debido a que los cuerpos analizados son electricamente grandes, para el análisis electromagnético se ha utilizado una técnica asistótica de alta referencia como es la Física Óptica (PO). Se ha tenido en cuenta en la formulación que el cuerpo pueda estar recubiero de cualquier material, para ello se han introducido los coeficientes de Fresnel. Con todo esto se ha desarrollado una herramienta que calcula la sección radar de blancos complejos recubiertos de material absorvente multicapa (RAM). Se ha partido trabajos anteriores aplicados a cuerpo perfectamente conductores en los que se consideraban efectos de primer orden como la simple reflexión y la difracción en aristas rectas, la doble reflexión entre parches planos y la doble interacción entre parches planos y aristas rectas. Además de introducir las modificaciones en las formulación para estos efectos, se han tenido en cuenta efectos de orden mayor como son la doble reflexión entre un parche curvo y otro plano, la triple reflexión entre superificies planas y la triple interacción entre parches planos y aristas rectas. Con el fin de poder analizar estas múltiples reflexiones se ha desarrollado en esta tesis un método iterativo basado en la representación de la corriente mediante superficies de Bezier, de esta forma se obtiene la corriente inducida sobre una superficie interpolando unos pocos valores de esta corriente. El objetivo que se ha perseguido fue reducir drásticamente el coste computacional que requieren otros métodos basados en el trazado de rayos. Además de lo descrito anteriormente se ha desarrollado un método efeciente para el cálculo de la sección radar en cavidades. Debido a que en el interior de la cavidad aparecen caústica, no se puede aplicar el método iterativo descrito anteriormente, sin embargo se utiliza el método de interpolación de la corriente con el cual se consigue reducir el gasto computacional debido a que es necesario lanzar muchos menos rayos que con métodos tradicionales como el Shooting and Bouncing Rays (SBR).

Autor: FLORES ARIAS M. TERESA.
Año: 2000.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTADE DE FISICA.

Resumen: En este trabajo se realiza una generalización del efecto Talbot, bien conocido en medios homogéneos, a medios GRIN(Gradiente de Indice) con variación transversal y axial del índice de refracción. En el primer capitulo se presentan las bases de la propagación de luz en medios GRIN, la función respuesta de impulso, y las condiciones de imagen y transformada de Fourier en medios GRIN. En segundo capitulo se generaliza el efecto Talbot o fenomeno de autoimagen a un medio GRIN con perfil de indice de refacción parabolico transversal modulado por un indice axial e iluminación coherente. Asimismo, se estudia el Efecto Talbot entero y fraccionario, se establece la analogía con una lente multifocal y se interpreta la celda unidad de las imágenes fraccionarias Talbot mediante la superposición ponderada de celdas unidad del objeto periodico. En este capítulo tambien se realiza un análisis de la variación de las posiciones de autoimagen con los parámetros de iluminación, del objeto periódico y del perfil de índice de refracción y, por último, el estudio de la distribucción de irradiancia en las autoimágenes Talbot. La tercera parte de este trabajo analiza la influencia del desplazamiento de la fuente de iluminación así como de las dimensiones finitas del sistema híbrido (objeto periodico-medio GRIN) sobre las imágenes Talbot enteras y fraccionarias. Los resultados obtenidos se aplican a un sistema híbrido particular, en medio GRIN con perfil parabólico transversal modulado por un índice axial y como objeto periódico una red de amplitud sunosoidal. También se discute la influencia del tamaño finito y la composición espectral de la fuente de iluminación sobre las autoimágenes y se establecen dos criterios de tolerancia con el fin de conservar suficientemente el contraste de las imágenes. La memoria de esta Tesis Doctoral finaliza con un capitulo tremendamente novedoso en el que se explica el efecto Talbot desde el punto de vista de la Teoría de números. Se determinan las condiciones de Talbot, transformada de Fourier e imagen dentro de ésta teoría. Se analiza la estructura de la celda unidad de las imágenes fraccionarias y el aumento transversal. Finalmente, se proponen dos criterios para establecer el aumento angular de las imágenes Talbot y se aplican los resultados a un caso práctico oen el que se considera la infuencia del número finito de rayos sobre las imágenes Talbot.

Autor: SALGUEIRO PIÑEIRO JOSE RAMON.
Año: 2000.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE FISICA.

Resumen: La presente memoria recoge un trabajo realizado dentro del ámbito de la optica integrada, disciplina que engloba el diseño, analisis y fabricación de dispositivos que operan en base a la confinación o guiado de luz en dimensiones del orden de la longitud de onda. El trabajo de investigación se sustenta sobre dos grandes pilares. Por una parte la introducción y evaluación de una nueva estrategia de diseño de componentes integrados, valida para un amplio conjunto de tecnologías de integración y que tiene como objetivo una simplificación de los procesos de diseño y la posibilidad de un tratamiento eficiente de dispositivos complejos; por otra parte el desarrollo de un sistema litografico basado en la escritura directa con láser que responda a las necesidades de resolución que implica la fabricación de dispositivos basados en guias de canal integradas, tanto para la fabricación de máscaras necesarias para la modificación selectiva de sustratos mediante una variedad de tecnicas, como para el procesado directo de sutratos para inducir dichas modificaciones o generar estructura de algun tipo. El nuevo método de diseño que se propone, inspirado en el metodo de indice efectivo, proporciona un análisis sencillo y directo, a la vez que exacto, de guias de canal y por extensión de otros tipos de dispositivos integrados que pueden ser fabricados, una vez establecidas las relaciones entre los parámetros de diseño y los de fabricación, por una amplia variedad de tecnologías de integración disponibles actualmente. Tras la exposición y desarrollo de los fundamentos del metodo, se realiza un analisis numérico asi como una comprobación. Experimental del mismo para constatar su exactitud y fiabilidad. Por otra parte, en relación al desarrollo de la técnica directa de escritura con láser, se demuestra su aplicabilidad a la fabricación de máscaras así como tambie´n el procesado directo de materiales, y en concreto a la fabricación de elctrodos metálicos por reducción inducida de iones Ag+, previamente introducidos en el sustrato mediante la tecnica de intercambio iónico. Las partes criticas del sistema experimental se analizan separadamente, y se desarrolla un nuevo sistema interfrométrico de posicionamiento preciso del disco focal sobre el sustrato y corrección de la inclinación del mismo. Finalmente se propone y desarrolla un modelo para describir el ancho de linea obtenido en los procesos de escritura directa sobre fotorresina, que contribuye a simplificar y abreviar los procesos de calibrado del sistema. Finalmente, se presenta tambien el diseño y fabricación de multiplexores para redes WDM mediante tecnicas de integración en sílice. Concretamente se trata de dispositivos AWG(arrayed waveguide gratings) que combinan guias de canal y guias planas en un mismo elemento para realizar operaciones de multi/demultiplexado. Este trabajo, realizado durante una estancia del autor en el Heinrich Hertz Institut(HHI) de Berlín, comporta el uso de una gran diversidad de tecnologias sofisticadas. A continuación se discute la aplicabilidad del diseño de elementos integrados de modo separable, propuesto en el segundo capítulo, a este tipo de elementos AWG, en aras de permitir su análisis sencillo y su fabricación mediante tecnicas más asequibles.

Autor: ZAPATA RODRIGUEZ CARLOS JAVIER.
Año: 1999.
Universidad: VALENCIA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE FISICA.

Resumen: COMENZAMOS NUESTRO ESTUDIO REINTERPRETANDO LA ASIMETRIA QUE SUFRE EL VOLUMEN FOCAL DE UN HAZ ESFERICO COMO UNA TRANSFORMACION GEOMETRICA QUE SE APLICA A LOS PATRONES PREDICHOS POR LA TEORIA DE DEBYE. COMO CONSECUENCIA, OBSERVAMOS QUE EL MAXIMO DE IRRADIANCIA NO SE ENCUENTRA EN EL PUNTO FOCAL GEOMETRICO SINO QUE SUFRE UN DESPLAZAMIENTO A LO LARGO DEL EJE OPTICO, CUYA MAGNITUD SE PUEDE EVALUAR MEDIANTE EL DENOMINADO NUMERO DE FRESNEL EFECTIVO. POR OTRO LADO, SE HA CONSTATADO LA EXISTENCIA DE UN FENOMENO DE DESPLAZAMIENTO DE FOCO MULTIPLE EN LENTES DIFRACTIVAS IDEALES BAJO ILUMINACION GAUSSIANA, Y QUE EL TRUNCAMIENTO DE UN HAZ CILINDRICO TAMBIEN PROVOCA UN DESPLAZAMIENTO DE FOCO QUE PUEDE DIRIGIRSE EN LA DIRECCION CONTRARIA DONDE SE SITUA LA ABERTURA DIFRACTANTE. PARA FINALIZAR, ESTE FENOMENO SE PUEDE OBSERVAR TAMBIEN EN SISTEMAS CONFOCALES DE BARRIDO QUE TRABAJAN EN EL MODO DE REFLEXION CON NUMEROS DE FRESNEL BAJOS. PARA INCREMENTAR LA CAPACIDAD RESOLUTIVA TRIDIMENSIONAL DE ESTOS ULTIMOS,SE HAN PRESENTADO TODA UNA SERIE DE TECNICAS NOVEDOSAS BASADAS EN LA APODIZACION DE LOS SISTEMAS DE ILUMINACION Y COLECCIÓN. UNA COMBINACION ADECUADA DE FILTROS POPULARES,TANTO DE AMPLITUD COMO DE FASE, PROPORCIONARA EL EFECTO DESEADO. POR ULTIMO, SE DEMUESTRA QUE LA ARQUITECTURA QUASI-CONFOCAL RESULTA ALTAMENTE SUPERRESOLVENTE SI, ADEMAS, SE APODIZA CONVENIENTEMENE,

Autor: SILVESTRE MORA ENRIQUE.
Año: 1998.
Universidad: VALENCIA.
Centro de lectura: FISICA.

Resumen: En esta tesis se desarrolla un método modal vectorial para la obtención del espectro de modos de guías de ondas electromagnéticas, extendiendo las técnicas de representación modal utilizadas en teoría escalar al marco de la teoría vectorial. El método está basado en la propiedad de biortogonalidad asociada a los vectores propios de cualquier operador no autoadjunto y de su operador adjunto. El método propuesto permite calcular los modos de guías de ondas con cualquier perfil, sean abiertas o cerradas, incluso de aquéllas con un índice de refracción complejo, incluyendo, de forma natural, el carácter vectorial de las ondas electromagnéticas en la descripción de los modos. Para evidenciar la generalidad de la técnica propuesta, ésta se aplica a diferentes problemas, como son el de una fibra multicapa de perfil en W, o diversas guías de microondas inhomogéneas. En una segunda etapa, se han obtenido, por primera vez y en el marco de una teoría vectorial, los modos de estructuras guiadoras tan complejas como son las fibras con envoltura de cristal fotónico. Además, se han identificado diferentes diseños para los que la dispersión de la velocidad de grupo de estas fibras es prácticamente nulo.

Autor: MORLANES CALVO TOMAS.
Año: 1998.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.

Resumen: En esta memoria presentamos una serie de técnicas encaminadas a realizar la medida de longitudes por medio de técnicas optrónicas. Entre los diversos dispositivos estudiados por nosotros, hemos seleccionado uno: el interferómetro de tdoynmangreen con polarización empleando como fuente de luz un diodo láser. La longitud de onda de éste está estabilizada, siendo esta propiedad y su caracterización las que ocupan la mayor parte del presente trabajo.

Autor: BARRANCO LOPEZ VICENTE.
Año: 1997.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: CIENCIAS .
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA APLICADA PROGRAMA DE DOCTORADO: RADIACION Y OPTICA .

Resumen: Se presentan tres nuevos métodos de segmentación mediante detección de bordes, aplicando la divergencia de Jensen-Shannon. Dichos métodos se analizan en profundidad a lo largo del trabajo, tanto teorica como prácticamente. Los resultados experimentales presentados avalan el procedimiento, por su versatilidad en una gran diversidad de situaciones prácticas.

Autor: CORBALAN FUERTES MONTSERRAT.
Año: 1997.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: OPTICA I OPTOMETRIA PROGRAMA DE DOCTORADO: OPTICA APLICADA.

Resumen: El reconocimiento de objetos en color consiste en identificar y discriminar un objeto por su forma y por su color, si es monocolor o por la distribución de color dentro de su contorno, si es multicolor. La investigación que planteamos en esta tesis hace hincapié en resolver los problemas que conlleva reconocer teniendo en cuenta la información del color. El propósito de introducir el color en las operaciones de reconocimiento es para solucionar el caso de objetos indistinguibles en un solo canal, ideando un proceso multicanal. Como pasos previos, para diversos tipos de cámaras en color CCD existentes en el mercado se requiere estudiar la incidencia de los parámetros de captación en la descomposición multicanal RGB de la información y su influencia sobre los resultados de reconocimiento. Se han determinado con la cámara utilizada en la realización del trabajo las condiciones de captación más idóneas. En este trabajo se han propuesto los mecanismos para dotar al proceso de reconocimiento de tolerancia a cambios de iluminante entre la captación de la escena y la del objeto a reconocer en analogía a la constancia del color que caracteriza la visión humana. Se ha obtenido un sistema tolerante utilizándose fuentes de luz habituales. Se ha conseguido también mejorar el proceso de reconocimiento lográndose reconocer utilizando únicamente un canal. Nos hemos planteado codificar la información de color de una forma distinta a la RGB cuando ésta no es eficiente, buscando otro sistema de representación del color (CIELAB) que nos permita obtener invariancia al iluminante, mejor discriminación cromática, así como lograr reducir el número de canales a procesar. Se han utilizado en la etapa de preprocesado de la imagen de entrada modelos de la visión humana del color basados en las teorías de los colores oponentes. Con ellos se ha logrado un sistema de reconocimiento con mayor discriminación cromática que el RGB y se han reducido el número de canales requeridos. Preprocesando la imagen de entrada según los modelos de la visión humana, se ha realizado la correlación experimentalmente utilizándose un correlador óptico en tiempo real con dos moduladores espaciales de luz, uno en el plano de entrada y el otro para introducir el filtro. Se han obtenido resultados experimentales satisfactorios que corroboran los resultados numéricos. Se ha propuesto también un preprocesado de la imagen en color para mejorar la discriminación entre objetos parecidos en forma pero con diferente color. El preprocesado permite compactar la información de color y forma en un solo canal binario, obteniéndose mejor discriminación cromática correlacionando un solo canal acromático. El trabajo también contiene un método de procesado de la información del color captada mediante cámara de tres canales RGB que proporciona una especificación colorimétrica estándar del color captado. Este método permite caracterizar el color en campos pequeños (con resolución del pixel), lo que supera las prestaciones de los colorímetros convencionales, y es aplicable para la realización de comparaciones de color en ambientes hostiles mediante un sistema de visión artificial. El método es, por tanto, de interés en colorimetría en general y tiene una aplicabilidad multidisciplinar.

Autor: GARCIA MARTINEZ PASCUALA.
Año: 1997.
Universidad: VALENCIA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: DE OPTICA PROGRAMA DE DOCTORADO: 280A.

Resumen: Correlacions morfológica i no lineals obtingudes per métodes opticodigitals Hemos introducido una nueva correlación no lineal que denominamos correlación morfológica (CM) y la hemos implementado ópticamente. Los resultados experimentales demuestran que su no linealidad permite un aumento de la capacidad de discriminación del proceso, cuando se compara con la correlación lineal convencional. Basándonos en que la CM se define en términos de una descomposición en umbrales, definiremos nuevas correlaciones aplicando distintas descomposiciones. En concreto, hemos presentado una correlación no lineal basada en una descomposición en bandas de alta y baja frecuencia. Los resultados obtenidos demuestran que esta nueva correlación presenta mejores capacidades de discriminación cuando se compara con la CM convencional. La segunda correlación no lineal que hemos introducido está basada en una descomposición inherente a todos los sistemas digitales: la descomposición en planos de bit. Con esta correlación se consigue una reducción significativa de la complejidad del proceso y una alta capacidad de discriminación en la detección. Por completitud del trabajo, hemos extendido el estudio de la correlación morfológica al reconocimiento óptico con invariancia a distorsiones, en concreto rotaciones. Esta nueva correlación disfruta tanto de la propiedad de la no linealidad de la correlación morfológica como de la detección con independencia de la rotación de los objetos que se quiere detectar.

Autor: LOPEZ LAGO M. ELENA.
Año: 1997.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA APLICADA PROGRAMA DE DOCTORADO: 34.1 FISICA APLICADA.

Resumen: En este trabajo se propone la implementación de una técnica de caracterización novedosa basada en microscopía interferencial que suple algunas de las deficiencias que presentan las técnicas usuales de caracterización de guías de onda plana. Esta nueva técnica permite recuperar directamente el índice de refracción introduciendo una variación local en el espesor de la guía que generará una diferencia de fase local (proporcional al índice de refracción) que se recuperará mediante el algoritmo de Cuatro Saltos de Fase a partir de medidas de intensidad en cuatro interferogramas. Se aplicó en primer lugar a guías de onda planas superficiales, resultantes de un proceso de intercambio iónico, y se estableció su rango de validez comparando los resultados interferométricos con los que proporciona el método WKB inverso. Una vez establecido, se extendió su aplicación para realizar una caracterización local del índice de refracción en transiciones que delimitan los elementos ópticos integrados, suponiendo cada región de transición como una sucesión de guías locales. Los elementos ópticos integrados, y por tanto las transiciones, caracterizados en esta memoria han sido producidos mediante tres procedimientos de fabricación basados en intercambio iónico selectivo, y en concreto mediante un proceso novedoso propuesto en este trabajo que sugiere la fabricación de elementos ópticos integrados inmersos en guías monomodo enterradas con el objetivo de reducir las pérdidas por esparcimiento superficial. Simultáneamente se desarrolló una modelización bidimensional del índice de refracción y su validez se comprobó con los resultados experimentales de la caracterización. Finalmente se hizo un estudio de la propagación de la luz a través de distintas transiciones, permitiendo distinguir qué técnicas de fabricación dan lugar a transiciones con bajas pérdidas en lo que se refiere al acoplamiento modal. Aprovechando los resultados anteriores se propuso y desarrollo un método que permite cuantificar la anchura efectiva de la transición basado en microscopía interferencial transversal con desdoblamiento total y espesor constante de la muestra. Esta variedad interferométrica proporciona la fase acumulada en cada guía local de la región de transición. Los resultados de la caracterización mostraron de forma conclusiva que las transiciones generadas mediante los procesos de fabricación analizados podrán caracterizarse en lo sucesivo mediante esta modalidad no destructiva complementada con el método WKB inverso.

Autor: MOYA ANSON ANTONIO.
Año: 1997.
Universidad: VALENCIA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: OPTICA PROGRAMA DE DOCTORADO: 280 A "OPTICA".

Resumen: El objeto de la Tesis ha sido el estudio de filtros adaptados invariantes al escalado del objeto tanto en una como en dos dimensiones, proponiendo varias aportaciones que mejoran el comportamiento de los filtros, o bien introducen filtros nuevos con alto grado de invariancia. Así, en el cap. 2 se proponen 3 filtros adaptados clásicos, uno simétrico y dos anamórficos, con los que se reconoce un objeto en una escena con distinto tamaño al que se adapta el filtro, en condiciones de linealidad. En el cap. 3 se profundiza en los armónicos radiales de Mellin (ARM) y sus cualidades invariantes a escala cuando el filtro se adapta a un ARM del objeto, proponiendo un algoritmo de selección automática de los parámetros óptimos para que este filtro tenga máxima capacidad discriminativa. Así mismo, se propone un filtro real basado en los ARM con las mismas cualidades invariantes a escala que los filtros complejos de ARM. En el cap. 4 se propone un método híbrido óptico-digital para reconocimiento de objetos invariante a escala y contraste a partir de un vector de características asociado a cada objeto de la imágen de entrada. Así mismo, se estudian los armónicos logarítmicos radiales (ALR) y se propone una modificación basada en los mismos para reconocimiento de objetos invariante a escala. Finalmente, en el cap. 5 se estudian los armónicos logarítmicos (AL) para reconocimiento de objertos invariante a proyecciones, y se propone un filtro basado en los AL que mejora sensiblemente el comportamiento invariante a proyecciones de aquéllos.

Autor: PERAL SANCHEZ EVA M..
Año: 1997.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE TELECOMUNICACION .
Centro de realización: DEPARTAMENTO: COMUNICACIONES PROGRAMA DE DOCTORADO: TELECOMUNICACION.

Resumen: Las redes de difracción son dispositivos ópticos versátiles, fáciles de fabricar a bajo costo que permiten la realización de filtros ópticos con respuestas diferentes dependiendo de varios parámetros libres de diseño, lo que ha llevado a su rápida difusión en gran cantidad de aplicaciones. En esta tesis se estudia de forma teórica la respuesta de estos dispositivos y se llega a formularios que dan una visión física clara e intuitiva sobre el comportamiento de las redes. Asimismo, se ha desarrollado una nueva técnica numérica, sencilla y precisa, que permite el diseño de cualquier red de difracción dada la respuesta deseada. Finalmente, se justifica el empleo de redes de difracción en varias aplicaciones, desde compensación de dispersión hasta conversión de longitud de onda y reducción del ruido en comunicaciones por solitones, en las que se muestra la utilidad de los métodos de síntesis aquí propuestos.

Autor: TAJAHUERCE ROMERA ENRIQUE.
Año: 1997.
Universidad: VALENCIA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: OPTICA PROGRAMA DE DOCTORADO: OPTICA.

Resumen: En esta tesis se han propuesto diferentes arquitecturas ópticas, de fácil realización práctica, para la obtención de patrones de difracción acromáticos de cualquier abertura difractante. En todos los casos la aberración cromática residual es pequeña incluso trabajando con luz blanca. En concreto, se ha descrito un transformador de Fourier acromático de escala variable y un dispositivo que permite acromatizar de forma sucesiva los patrones de difracción de Fresnel de una misma señal de entrada. Ambos dispositivos están constituidos exclusivamente por un número reducido de lentes difractivas. Estos dispositivos acromáticos han permitido desarrollar nuevas aplicaciones de procesado óptico de información con luz blanca, tanto en la región de Fresnel como en la de Fraunhofer. Así, se ha obtenido la función de distribución de Wigner de una señal real con luz policromática y se han diseñado generadores ópticos de matrices de fuentes puntuales de luz blanca. También, se ha propuesto un nuevo procesador de Fourier acromático, con una transformada de Fourier intermedia acromática y una imágen final sin error cromático, que permite procesar señales en color.

Autor: VARGAS VAZQUEZ ASTICIO.
Año: 1997.
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: FISICA PROGRAMA DE DOCTORADO: FISICA .

Resumen: En esta Tesis se ha diseñado y desarrollado métodos de filtrado multicanal en paralelo. Para ello, se diseñan bancos de filtros y se implementan diseños ópticos de correladores multicanal en paralelo. En el diseño de bancos de filtros se ha realizado un proceso multicanal en dos aplicaciones específicas. La primera, al reconocimiento invariante de objetos en escenas de entrada con desenfoque, donde el banco de filtros corresponde al uso de 5 filtros Laplacianos. La segunda aplicación es de la invariancia frente a cambios de iluminación en el objeto a detectar. El banco de filtros está basado en filtros de Gabor. En este caso se utiliza un proceso de normalización de la función de correlación. En ambos diseños se han planteado diversas estrategias para la combinación y selección de los distintos canales. En la segunda parte de la Tesis, se han diseñado e implementado sistemas ópticos para un proceso multicanal en paralelo, basados en el uso de los diferentes órdenes de difracción originados por el pixelado de un SLM. La primera arquitectura (prismas, 5 canales) ha dado buenos resultados experimentales en aplicaciones con filtros de Gabor para la extracción simultánea de bordes con y sin recuperación del signo de la señal y en clasificación de texturas. La segunda arquitectura (basada en la adición de una fase cuadrática al filtro complejo de compromiso, 3 canales) ha sido utilizada con éxito en el reconocimiento simultáneo de diferentes objetos o clases por canal y en la clasificación de elementos de una escena mediante un código óptico binario. Se comparan los resultados experimentales obtenidos en ambas arquitecturas con resultados obtenidos por simulación numérica.