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ACOPLADOR DE REJILLA POR SUPERFICIE APTO PARA DISPOSITIVOS FOTÓNICOS, MÉTODO ASOCIADO Y CONJUNTO CON ACOPLADOR DE REJILLA POR SUPERFICIE

6 de marzo de 2024

La plataforma de silicio sobre aislante (silicon on insulator, SOI) es una de las más populares para la implementación de dispositivos fotónicos integrados compactos, debido a su compatibilidad con los procesos de fabricación CMOS y a su alto contraste de índice. Una importante consecuencia del reducido tamaño de las guías de onda construidas en esta plataforma es la dificultad del acoplo de luz entre la fibra óptica y el chip. Para solventar este inconveniente, habitualmente se usan dos tipos de acopladores: acopladores por canto y acopladores de rejilla por superficie. Los últimos proporcionan más tolerancia a errores de alineamiento de la fibra óptica y otorgan más flexibilidad, pues el acoplo se produce verticalmente y el acoplador puede ubicarse en cualquier punto de la superficie del chip. Sin embargo, en los acopladores de rejilla típicos existe un rígido compromiso entre el ancho de banda y la eficiencia obtenibles, de tal forma que no pueden maximizarse ambas prestaciones. Una posible solución es un tipo de acoplador de rejilla por superficie que recibe el nombre de “acoplador de orden cero”. En este caso, el dispositivo consta de una estructura periódica en régimen sub longitud de onda (subwavelenght grating, SWG) que actúa como una guía metamaterial equivalente. Con el conveniente diseño de la geometría de esta guía SWG, la luz se acopla de forma evanescente entre la guía y un prisma de silicio colocado encima de esta. A pesar de que los acopladores de orden cero permiten obtener una eficiencia de acoplo del 90% o más y un ancho de banda en torno a 100 nm, este se ve limitado por la dispersión cromática de la guía SWG. La presenta invención resuelve este obstáculo mediante la sustitución de la guía SWG común por una guía SWG “enladrillada” (bricked SWG). De esta forma, la dispersión con la longitud de onda de la guía se reduce drásticamente, lo que permite ensanchar de forma notable el rango de longitudes de onda de operación sin sacrificar por ello la eficiencia de acoplo del dispositivo.

CREACIÓN DE NUEVOS CANALES DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICOS MEDIANTE INTELIGENCIA ARTIFICIAL PARA SU USO EN REDES 6G

20 de abril de 2023

La IA es una herramienta imprescindible para el desarrollo tecnológico de la próxima generación de sistemas 6G ya que permite modelar canales de propagación más allá de los métodos matemáticos clásicos. Actualmente, la técnica mide escenarios de comunicaciones reales y los recrea. Sin embargo, la gran variabilidad de entornos de comunicación y los requisitos tecnológicos suponen un inconveniente para la recreación de entornos nuevos. Con el objetivo de encontrar solución a estos problemas, se describe un método basado en la generación de escenarios de comunicaciones inalámbricas usando modelos neuronales generativos. Esta IA usa su capacidad de aprendizaje para realizar transformaciones de los datos junto con medidas reales obtenidas en el Laboratorio Singular y generar nuevos escenarios de propagación. En este contexto, las técnicas emergentes de IA permiten beneficiarse del análisis estadístico de datos aportando estrategias muy novedosas y con un alto potencial para testear un nuevo sistema de comunicaciones en el escenario en el que va a operar.

PLATAFORMA ROTATORIA AUTOMATIZADA PARA LA RECONSTRUCCIÓN TRIDIMENSIONAL MEDIANTE FOTOGRAMETRÍA

17 de enero de 2023

En los últimos años se han desarrollado diversas técnicas de digitalización tridimensional de objetos, tanto de pequeña como de gran escala, que han supuesto un gran avance en el mundo de la ingeniería. Sin embargo, estas tecnologías están generalmente fuera del alcance de la mayor parte del público ya que requieren de equipos altamente especializados y de personal cualificado. La fotogrametría aérea es una técnica que tradicionalmente se ha empleado en cartografía, aplicada a grandes extensiones de terreno. En la actualidad, los avances en fotografía digital y la creación de software especializado han permitido el desarrollo de la fotogrametría de objeto cercano, siendo éste, un método de reconstrucción 3D mucho más accesible para el escaneado tridimensional de objetos de pequeña escala que otras alternativas. Un factor determinante para desarrollar un proceso de fotogrametría de objeto cercano es la textura superficial del objeto. Las técnicas de escaneo 3D necesitan que las superficies de los objetos tengan una textura heterogénea en la que se pueda encontrar con facilidad, puntos de referencia. Los objetos lisos o brillantes no son adecuados para ser escaneados sin que sus superficies sean tratadas con anterioridad. En la fotogrametría, esto no representa limitación alguna. Por ello, se propone la implementación de una plataforma giratoria automatizada que permite realizar fotografías de objetos de pequeño tamaño desde diversos ángulos con la finalidad de reconstruirlos tridimensionalmente mediante la técnica de la fotogrametría de objeto cercano.

OPTIMIZACIÓN DE DISEÑOS EN INGENIERÍA MEDIANTE APRENDIZAJE AUTOMÁTICO

23 de noviembre de 2021

Actualmente en aplicaciones de ingeniería mecánica, resulta a menudo complejo de lograr un diseño multiobjetivo óptimo, sobre todo aquellos que minimicen los costes relacionados con la fabricación y testado de diferentes prototipos. Por esta razón, el uso de herramientas computacionales es una práctica recomendada para optimizar estos procesos. En esta invención se ha desarrollado la metodología MLADO (Machine Learning-Aided Design Optimisation) la cual utiliza algoritmos de aprendizaje automático para predecir mediante modelos de clasificación, qué combinaciones de los parámetros del diseño de un problema de optimización van a ser útiles y cuáles no, y todo ello en función del objetivo que se persiga. Esto permite guiar el proceso de diseño de una manera eficiente, evitando simulaciones de poco o nulo interés. Mediante este método, se ha diseñado un micromezclador eficiente basado en un flujo oscilatorio debido al desprendimiento de vórtices.

INSTRUMENTO DE CUERDA DE FUNCIONAMIENTO BIMODAL

2 de septiembre de 2021

La presente invención se refiere a los instrumentos del cuarteto de cuerda, con mención especial al violín por ser el más representativo de ellos, que tienen un funcionamiento bimodal. Estos instrumentos permiten al intérprete obtener el mismo sonido y sensación que cuando toca con un instrumento clásico, pero, además, incluyen la posibilidad de enviar el sonido de manera inalámbrica a un receptor que se puede conectar a amplificador, una mesa de mezclas, un sistema de grabación, un sistema procesador de señal, sistemas de transmisión por streaming, etc., de manera que añade todas las opciones de un instrumento eléctrico a las del instrumento clásico. La presente invención resulta se aplica a todos los instrumentos del cuarteto de cuerda: violín, viola, violonchelo y contrabajo, manteniendo las proporcionalidades del tamaño de cada instrumento. La denominamos violín bimodal o b-violín por ser el instrumento más representativo de este conjunto de instrumentos musicales.

DISPOSITIVO DE GENERACIÓN DE UNA MARCA DE HORA EN IMÁGENES EN TIEMPO REAL

28 de julio de 2021

En ocasiones es relevante o necesario emitir (y asignar) una marca de hora con alta precisión en imágenes capturadas por medios fotográficos o de grabación (fotografías, fotogramas, videos). De este modo, en el campo de la astronomía y astrofísica es muy importante poder obtener una marca con precisión de la hora en la que comienza la exposición de una cámara instalada en un telescopio. En la actualidad, independientemente del dispositivo empleado, el problema de la marca de hora depende en gran medida del sistema operativo empleado, la programación que se realice y el hardware, siendo obligatorio hacer un calibrado cada vez que hay una modificación en el software y/o hardware. En la presente invención se proporciona un innovador dispositivo de generación de una marca de hora precisa en imágenes en tiempo real, que resuelve los problemas técnicos existentes. Para esto, se recibe una señal de la cámara o dispositivo de adquisición de imagen en el instante en el que comienza la exposición, y en ese justo instante se toma la marca de hora y se transmite al procesador externo (ordenador) a través de un interfaz de comunicaciones sencillo. Por el contrario, los dispositivos existentes emplean el reloj del procesador externo para proporcionar la marca de hora a la imagen.

MAPEO DE SURCOS DE LABOREO EN CAMPOS AGRÍCOLAS

18 de junio de 2021

En cultivos de ladera, el uso del laboreo de manera irracional acelera los procesos de erosión, debido a que la labranza mecanizada genera movimientos del suelo alternativos, tanto ascendentes como descendentes, que provocan la alteración de la estructura del suelo, haciéndolo más susceptible a la erosión y a la pérdida de fertilidad. Así, la erosión por laboreo es desencadenada por la propia actividad del cultivo y, en ocasiones, también actúa como agravante del resto de procesos erosivos que afectan al suelo. Una dirección de labor orientada a favor de la pendiente puede convertirse en caminos preferenciales de escorrentía y provocar un incremento de la erosión hídrica. Por tanto, la identificación de la dirección de labor en campos labrados es fundamental para delimitar la aptitud del laboreo y controlar la erosión, permitiendo así la consecución del desarrollo sostenible de las explotaciones. En la actualidad, no existen mecanismos que permitan un adecuado control y seguimiento a gran escala de características críticas del laboreo como es la dirección de labor. En la presente invención se proporciona un innovador método de detección y mapeo remoto de dirección de la labranza en campos agrícolas a partir de la detección automática de marcas de labranza (surcos de labor) en imágenes aéreas.

MANGO DE BASTÓN EQUIPADO CON PULSIOXÍMETRO

23 de febrero de 2021

El cambio demográfico en las sociedades desarrolladas ha aumentado el número de personas mayores que necesitan de un bastón para caminar. Por otro lado, la saturación de oxígeno en sangre y el pulso cardíaco son variables de uso clínico común, y su medida se ha extendido al ámbito doméstico con la aparición de dispositivos “wearable” como relojes inteligentes que incorporan estos dispositivos. Se propone la implementación de un pulsioxímetro integrado en el mango de un bastón. Aunque la electrónica de adquisición y procesado se comparte, se toman mediciones mediante varios conjuntos de diodos led y fotodetectores distribuidos en el mango del bastón, para obtener resultados fiables. La integración de un pulsioxímetro en un bastón permite seguir el estado de las personas usuarias de este dispositivo auxiliar y ayuda a protegerlas frente a situaciones de fatiga sobrevenida o enfermedades de distinta naturaleza. Frente a otras opciones, la integración en el mango de un bastón hace el seguimiento en el momento crítico en el que el usuario se desplaza, y al mismo tiempo aumenta la adherencia al uso, por ser un dispositivo que se necesita, en cualquier caso, y no se percibe como un objeto extraño o difícil de manejar.

MANGO DE BASTÓN PARA LA MONITORIZACIÓN DE RESPUESTA GALVÁNICA DE LA PIEL (GSR) Y DE TEMPERATURA

23 de febrero de 2021

El cambio demográfico en las sociedades desarrolladas ha aumentado el número de personas mayores que necesitan de un bastón para caminar. Por otro lado, la respuesta galvánica de la piel y la temperatura son dos variables ligadas a la respuesta emocional y a otros estados como estrés o cansancio. Se propone la implementación de sensores de conductividad o respuesta galvánica de la piel (GSR) y de temperatura integrados en el mango de un bastón. Aunque la electrónica de adquisición y procesado se comparte, se toman mediciones mediante varios conjuntos de transductores distribuidos en el mango, para obtener resultados fiables. La integración de sensores GSR y de temperatura en el mango del mismo permite seguir el estado de estas personas y ayuda a protegerlas frente a situaciones de fatiga sobrevenida o enfermedades de distinta naturaleza. Frente a otras opciones, la integración en el mango de un bastón hace el seguimiento en el momento crítico en el que el usuario se desplaza, y al mismo tiempo aumenta la adherencia al uso, por ser un dispositivo que se necesita, en cualquier caso, y no se percibe como un objeto extraño o difícil de manejar.

DEFLECTOR LATERAL DE HAZ UNICO, CONTROL DE DICHO ACOPLADOR Y APLICACIONES A DEMULTIPLEXORES DE LONGITUD DE ONDA Y ALIMENTADORES DE ANTENAS ÓPTICAS

1 de febrero de 2021

Los circuitos ópticos integrados son sistemas ópticos miniaturizados compuestos por varios componentes que son fabricados en obleas utilizando técnicas de deposición, crecimiento de materiales y litográficas similares a las utilizadas en microelectrónica. Mediante estas técnicas se fabrican en la oblea canales formados por materiales con diferente constante dieléctrica (guías de onda o guiaondas) que permiten conducir y manipular la luz por el plano de la oblea con bajas pérdidas de potencia óptica. Por otro lado, los acopladores forman parte de la gran mayoría de subsistemas ópticos integrados tales como moduladores, receptores, demultiplexores o filtros y son por ello componentes de una gran aplicación práctica en multitud de aplicaciones. La presente invención, solventa los problemas de los actuales dispositivos a través de un sistema basado en una rejilla de difracción que acopla de forma eficiente la luz, mediante difracción, desde una guiaonda de canal hacía una guiaonda de película que mantiene confinada la luz en el plano de la oblea.