Author: EDGAR ALVARADO MENDEZ

Amplitude variation in fractional multiple-interference on N-beams

Variación de la amplitud de interferencia múltiple fraccional de N-haces

EDGAR ALVARADO MENDEZ MONICA TREJO DURAN JULIAN MOISES ESTUDILLO AYALA ROBERTO ROJAS LAGUNA (2013)

Los patrones periódicos múltiples por interferencia de luz son un problema complicado desde un punto de vista experimental. En este trabajo reportamos un modelo teórico de incidencia de N haces de luz sobre un punto en el espacio. Dos componentes del campo eléctrico son proyectados: azimutal (ángulo formado con la proyección del vector en el espacio sobre el plano x-y) y zenital (ángulo del vector incidente con el eje z). En consecuencia, encontramos la intensidad azimutal y zenital. Analizamos el caso de amplitud fraccional o número de ha-ces fraccionario. Cuando el cambio de fase es modificado, nos permite visualizar el proceso de cambio de la geometría. Observamos patrones cuasi-lineales, circulares concéntricos de máximos y mínimos. Algunas aplicaciones de estos patrones pueden encontrarse en sensores y grabado en procesos de litografía.

Multiple periodic patterns by light interference are a complicated problem from an experimental point of view. We report a theoretical model of the incidence of N beams of light at one point in space. Two components of the electric field are projected: azimuthal (angle formed with the projection of the vector in space on the x-y plane) and zenithal (angle of the incident vector with the z-axis). As a result, azimuthal intensity and zenithal intensity are found. The case of fractional amplitude or fractional number of beams is analyzed. When the phase is modified, the process allows us to visualize the change of geometry. Quasi-lineal patterns to maximum and minimum concentric circles are observed. Some applications of these patterns can be found in sensors and engraving in some lithography processes.

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BIOLOGÍA Y QUÍMICA Estructuras periódicas Interferencia múltiple Periodic structures Multiple interference

Control de deposición de una película delgada en una fibra óptica utilizando el dip-coater para detectar el pH

Deposition control on an optical fiber thin film using the Dip-Coater to detect pH

DANIEL ALBERTO RAZO MEDINA ORLANDO ORTIZ JIMENEZ EDGAR ALVARADO MENDEZ MONICA TREJO DURAN (2016)

En este trabajo se presentan los resultados obtenidos al usar un dip-coater para llevar a cabo el desarrollo de una membrana o película de sol-gel en una fibra plástica mezclada con indicadores de pH, los cuales serán usados como elementos de reconocimiento. La concentración de pH fue detectada y cuantificada por medio de la absorbancia. Se explican los parámetros a considerar para tener un control de preparación y espesor de la membrana.

This work shows the experimental results obtained by using dip-coater to develop a sol-gel membrane or film on plastic fiber mixed with pH indicators. This will be used as recognition components. pH concentration was detected and quantified by use absorbance.

Parameters considered to have a preparation control and membrane thickness are explained.

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INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Fibra óptica Película delgada Dip-coater pH Detector Optic fiber Thin film

Nuevo método de aceleración de los procesos de decisión de Markov

MA. DE GUADALUPE GARCIA HERNANDEZ JOSE RUIZ PINALES SERGIO EDUARDO LEDESMA OROZCO JUAN GABRIEL AVIÑA CERVANTES EDGAR ALVARADO MENDEZ (2012)

En este artículo se presenta un nuevo método de aceleración para resolver a los procesos de decisión de Markov. El clásico algoritmo de iteración de valor ha resuelto satisfactoriamente a estos procesos estocásticos, pero este algoritmo y sus variantes aceleradas han sido lentos con factores de descuento cercanos a la unidad y sus propiedades de convergencia han dependido, en gran medida, de un buen ordenamiento en la actualización de estados. Recientemente se mostró que la iteración de valor presenta buena velocidad de convergencia gracias al uso de un algoritmo de ordenamiento topológico mejorado. Sin embargo, la desventaja de este algoritmo es debida a sus requerimientos de memoria. Aquí se presenta un método diferente para obtener un buen ordenamiento de estados actualizados con menor requerimiento de memoria. De igual manera se presentan los resultados experimentales obtenidos sobre un problema de ruta estocástica más corta.

In this paper we propose a new acceleration method for solving Markov decision processes. Value iteration is a classical algorithm for solving Markov decision processes, but this algorithm and its variants are quite slow for discount factors close to one and their convergence

properties depend to a great extent on a good state update order. Recently, it has been shown that improved topological value iteration presents a good convergence speed thanks to the use of an improved topological ordering algorithm. Nevertheless, the drawback of this

algorithm is due to its memory requirements. So, we present a different method to obtain a good state backup order with less memory requirements. Experimental results obtained on a stochastic shortest path problem are presented.

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INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Procesos de decisión de Markov Ordenamiento topológico Ruta mas corta Markov decision processes Topological ordering Shortest path

Efficient Modulation Formats for High Bit-Rate Fiber Transmission

ARTURO GARCIA PEREZ José Amparo Andrade Lucio OSCAR GERARDO IBARRA MANZANO EDGAR ALVARADO MENDEZ MONICA TREJO DURAN (2012)

El tópico de este reporte incluye el estudio de formatos de modulación avanzada para sistemas de comunicación óptica de alta velocidad. Básicamente, el uso de modulación por polarización alternante es considerada por que reduce la interferencia entre símbolos causada principal-mente por efectos como Dispersión Cromática (CD), Dispersión por modo de polarización y efectos no lineales. El análisis comparativo entre los diferentes formatos se realiza mediante la obtención de sus diferentes espectros. Un análisis detallado de éstos y su dependencia al formato de modulación que lo genera es presentado. El artículo presenta análisis comparativo numérico utilizando el paquete comercial VPI Maker Transmission, donde los resultados obtenidos muestran que los formatos de polarización alterna presentan los mejores resultados a la velocidad de 40 Gb/s por canal.

The topic of this report will deal with the study of advanced modulation formats for high-speed optical communication systems. Basically, the use of alternate polarization modulation (alP) is considered in order to reduce the inter-symbol interference (ISI) caused mainly by effects such as Chromatic Dispersion (CD), Polarization Mode Dispersion (PMD) and Nonlinear effects. The comparative analysis among the different formats is carried out by means of the obtaining of its different spectrums. A detailed analysis of these and their dependency to the modulation format that generates it is presented. The article presents numerical comparative analysis using commercial software VPI Maker Transmission, where the results obtained show that the formats of alternating polarization are the best results at the bit rate of 40 Gb/s per channel.

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CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA Fibra óptica Modulación Comunicaciones Fiber optic Modulation Communications

MOLÉCULAS HÍBRIDAS CUMARIN-3-(BENZO-IMIDAZO-INDOLIZINA) CON PROPIEDADES ÓPTICAS NO LINEALES

MIGUEL ÁNGEL VÁZQUEZ GUEVARA MARVIN RENTERÍA GÓMEZ SANTIAGO GARCÍA MARES FABIOLA NOEMÍ DE LA CRUZ DURÁN EDGAR ALVARADO MÉNDEZ (2019)

La presente invención describe el diseño de moléculas orgánicas tipo push-pull. Tomando esta consideración, esta innovación describe la síntesis de nuevos compuestos derivados de cumarin-benzo-imidazo-indolizinas. Las moléculas obtenidas fueron evaluadas como materiales con propiedades Opticas No lineales de tercer orden (ONL). El proceso de síntesis, resultó ser eficiente (5 min a 24 h) al utilizar fuentes alternas de energía de microondas e infrarrojo y eficaz por el elevado rendimiento químico en las diferentes etapas de síntesis (30% a 98%). Las moléculas de cumarin-benzo-imidazo-indolizinas que tienen una excelente propiedad de no linealidad puesto que requieren de mínima energía (1-9 mW) para emitir la formación de anillos de auto-difracción (5-17); pueden ser usadas como rastreadores celulares, en la visualización y cuantificación de calor, generación y fabricación de guías de onda en sistemas de comunicaciones e interruptores ópticos, y en la fabricación de sensores.

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BIOLOGÍA Y QUÍMICA Ingeniería y Tecnología Químicas Cumarina Óptica No Lineal Síntesis Química

Terahertz Signal Generation in 1-D Photonic Crystals

MIGUEL TORRES CISNEROS LUZ ANTONIO AGUILERA CORTES RAFAEL GUZMAN CABRERA José Amparo Andrade Lucio EDGAR ALVARADO MENDEZ (2012)

Theoretical and numerical results a represented to assure that a tunable, narrow-band, coherent THz radiation source can be based on parametric down-conversion in a photonic crystal. Our proposal is based on down-conversion mixing and a local-field enhancement mechanism that is available by tuning each of the two driving laser fields either to band-edge or to ad efect mode in the band gap. The frequency of the down-converted signal can be tuned by intersecting two non co-linear laser sources. The polarizations are degenerate at normal incidence and have sub-THz down-conversion maximum. For as pecific sample geometry we show that by changing the angle of incidence of one tunable laser to 30 degrees the THz frequency is about 11.5 THz for p-polarization and 3.5THz for s-polarization, since the angle-dependent transmission spectrum is different for p- and s- polarizations. The peak conversion efficiency for both polarizations is enhanced by over two orders of magnitude. Finally we also introduce some preliminary experimental results which agree with the numerical results we present here.

En este trabajo presentamos resultados teóricos y numéricos que aseguran poder obtener una fuente de radiación coherente, sintonizable y deanda angosta en la región terahertz del espectro electromagnético. Nuestra propuesta se basa en el efecto de conversión paramétrica no lineal y en el mecanismo de amplificación del campo. Estos efectos se obtienen simultáneamente al sintonizar dos fuentes láser en la orilla de la banda prohibida o en el modo de un defecto localizado del cristal fotónico. La frecuencia de la señal obtenida puede ser sintonizada al mezclar las dos fuentes láser con diferente ángulo de incidencia. Las polarizaciones son degeneradas a un ángulo de incidencia normal y la conversión paramétrica genera señales sub-terahertz. Para una muestra específica, mostramos que cambiando el ángulo de incidencia de un láser sintonizable a 30 grados, la frecuencia de la señal obtenida en el cristal es de 11.5 THz para la polarización p y de 3.5 THz para la polarización s. Esto es debido a que el espectro de transmisión es dependiente del ángulo y por lo tanto, existen diferencias para la polarización p y para la s. La eficiencia de conversión pico para ambas polarizaciones es amplificada por más de dos órdenes de magnitud. Finalmente, también se muestran algunos resultados experimentales preliminares que concuerdan con los resultados numéricos que presentamos en este artículo

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CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA Terahertz Cristales Fotónicos Fuentes Photonic Crystals Sources

Optical Logic Arrays with Weak Beams Guided by Bright-Spatial Solitons

MIGUEL TORRES CISNEROS Marco Antonio Meneses Nava EDGAR ALVARADO MENDEZ RENE JAIME RIVAS OSCAR GERARDO IBARRA MANZANO (2012)

Se propone un prototipo de compuerta lógica óptica de 4 bits basada en haces débiles guiados por solitones espaciales brillantes. El principio de operación esta basado en el cruce de solitones espaciales, los cuales pueden guiar los haces débiles. La energía de los haces débiles puede ser transferida al utilizar diferentes valores de fase relativa entre los solitones espaciales para producir los 4 estados lógicos binarios: (0,0), (1,0), (0,1) y(1,1).

A basic four-bit logic opticalarray prototype operating withweak beams guided by bright-spatial solitons is proposed.The operation principle of thedevice is based on the crossingof spatial solitons, which guidethe weak beam, over twoparallel and well separatedsolitons. Selecting appropriatephase difference values ofparallel solitons, the energy ofthe weak beam can betransferred into them to produce the four binary logic states: (0,0), (1,0), (0,1) and (1,1).

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CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA Compuertas lógicas Solitones Materiales no-lineales Logic gates Solitons Nonlinear materials

Shallow Levels Characterization in Epitaxial GaAs by Acousto-Optic Reflectance

MIGUEL TORRES CISNEROS RAFAEL GUZMAN CABRERA LUZ ANTONIO AGUILERA CORTES EDGAR ALVARADO MENDEZ José Amparo Andrade Lucio (2012)

En este trabajo, utilizamos el espectro de la luz reflejada en una muestra de Arsenuro de Galio (GaAs) bajo la influencia de una onda ultrasónica. El diferencial espectral es calculado como una diferencia entre el espectro del material obtenido bajo la influencia del ultrasonido y aquél obtenido sin dicha influencia. Este diferencial de reflectancia espectral acusto-óptico (AODR) contiene algunas bandas que representan los niveles energéticos de los centros en la superficie de la muestra. Esta técnica está basada en la perturbación de los estados locales generada por el ultrasonido. Particularmente, este trabajo presenta un método para caracterizar los estados locales en la superficie y las interfaces en los cristales, así como estructuras epiteliales de baja dimensión basadas en materiales semiconductores. Para ello, se presenta un modelo teórico para explicar dicho espectro de reflectancia diferencial (AODR). También se realizaron experimentos con estructuras de GaAs epitelial contaminado con Teluro (Te). Los resultados teóricos y experimentales obtenidos muestran que este método es una buena herramienta para caracterizar las trampas superficiales en estructuras epiteliales de semiconductores.

Optical spectra of light reflection are detected under an influence of ultrasonic wave (UW) on a GaAs wafer. The differential spectrum is calculated as a difference between those taken under UW and without that influence on a sample. This acousto-optic differential reflectance (AODR) spectrum contains some bands that represent the energetic levels of the shallow centers in a sample. A physical basis of this technique is related to a perturbation of local states by UW. Here, a method is developed for characterization of local states at the surfaces and interfaces in crystals and low-dimensional epitaxial structures based on microelectronics materials. A theoretical model is presented to explain AODR spectra. Also, experiments using epitaxial GaAs structures doped by Te were made. Finally, theoretical and experimental results show that acousto-optic reflectance is an effective tool for characterization of shallow trapping centers in epitaxial semiconductor structures.

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CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA Semiconductors Optical reflectance Shallow levels Semiconductores Reflectancia óptica Niveles superficiales

Mechanisms of crossing for two optical waveguides based on dark spatial solitons

Mecanismo de cruce para dos guías de onda ópticas basadas en solitones espaciales obscuros

MIGUEL TORRES CISNEROS EDGAR ALVARADO MENDEZ Marco Antonio Meneses Nava LUZ ANTONIO AGUILERA CORTES RAFAEL GUZMAN CABRERA (2012)

Se presenta un estudio básico sobre la capacidad de utilizar el cruce de dos guías de onda ópticas basadas en solitones espaciales obscuros, para actuar como un divisor de haces ópticos controlable. El estudio se basa en el hecho que; la luz guiada es difractada en la zona de cruce de la guía de onda por una pantalla de fase efectiva, formada por el perfil de la colisión de los solitones. Se encontró que cuando los dos solitones obscuros están inmersos en el mismo fondo de luz brillante finito, la energía del haz guiado puede ser desviada hacia el canal óptico deseado, al modicar el ángulo de colisión. Sin embargo, cuando cada uno de los solitones está inmerso en su propio fondo de luz, la correspondiente unión óptica no funciona adecuadamente. Esto se debe a que el ancho finito de la luz de fondo actúa como un filtro pasa-bajas sobre el haz difractado. Además, el efecto de inestabilidad modulacional de cruzamiento de fase ocurre solamente para ángulos de colisión suficientemente pequeños.

A fundamental study on the capability of a crossing of two optical waveguides based on dark-spatial solitons to act as acontrollable optical beam splitter is presented in this work. It is based on the fact that the guided beam is diffracted at the waveguide crossing by an effective phase screen formed by the soliton collision profile. It was found that when the two dark solitons are immersed into the same finite bright background, the energy of a guided beam can be split into the desired optical channel according to the collision angle. On the other hand, when each dark soliton is immersed into its own bright background, the corresponding optical junction can not operate. This is because the finite width of the backgrounds acts as a low-pass filter over the diffracted beam, and because the onset of the cross-phase modulation instability effect occurs for small enough collision angles.

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