La denominada sociedad de la información en la que nos encontramos actualmente ha sido posible gracias a la revolución tecnológica derivada del desarrollo espectacular de la microelectrónica desde hace poco más de medio siglo. Desde la aparición del transistor como componente básico la evolución tecnológica ha seguido una trayectoria de miniaturización considerable. El número de componentes que pueden ser insertados en un chip se ha doblado cada 18 meses según las predicciones que en los años setenta realizó G. Moore. En la actualidad se ha llegado a una frontera tecnológica de escala nanométrica donde se han originado graves problemas, derivados de la alta integración, que han frenado este ritmo de evolución. Con vistas a la superación de los problemas surgidos en la microelectrónica se ha venido proponiendo el empleo de los fotones, más rápidos y con menos disipación de energía, para continuar el desarrollo tecnológico. Avances en esta dirección favorecerían el desarrollo de las redes ópticas dentro del campo de las telecomunicaciones al dotarlas de funcionalidades que permitan eliminar los "cuellos de botella" generados en los conversores optoelectrónicos. Además hay otros campos de investigación que se verían beneficiados como por ejemplo la computación o los sensores fotónicos. Surge un complejo y vasto campo conocido como la Nanofotónica. En esta tesis se estudian los cristales fotónicos planares como una de las tecnologías incluidas dentro del campo de la Nanofotónica. Concretamente se estudia la implementación de un acoplador direccional en cristales fotónicos. Esta estructura es básica en todo tipo de aplicaciones ya que permite la implementación de funcionalidades básicas tan importantes como son los divisores de potencia, multiplexores y demultiplexores, interferómetros Mach-Zehnder o incluso conmutadores. A lo largo de toda la tesis se abordan temas que van desde el modelado de las estructuras de cristal fotónico y el diseño teórico del acoplador direcci / Cuesta Soto, F. (2007). El acoplador direccional en cristales fotónicos planares [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2004

Los sistemas MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) multi-usuario multi-celda coordinados se definen como una configuración avanzada y cooperativa de sistema MIMO. En estos sistemas, varias estaciones base cooperan perfectamente en datos a través de un enlace de alta capacidad, y transmiten de forma coordinada a todos los usuarios de una determinada área. Además, cada estación base del sistema está sujeta a una restricción en la potencia total que puede transmitir. El objetivo general de la Tesis es estudiar algoritmos que combinan control de potencia y beamforming óptimo para resolver el problema de minimización de potencia en el enlace downlink de un sistema W-CDMA MIMO multi-usuario multi-celda coordinado. Al mismo tiempo, se propone un modelo de sistema matricial y lineal que caracteriza completamente los procesos que tienen lugar en transmisión y en recepción en este tipo de sistemas. Paralelamente, a lo largo de la Tesis se contemplan soluciones a problemas de tipo práctico, como por ejemplo, limitaciones en el tipo de información que se dispone en transmisión. / Botella Mascarell, C. (2008). Algoritmos para Sistemas de Comunicaciones Multi-Usuario con Múltiples Antenas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2421

El rápido crecimiento en la demanda de capacidad de transmisión en las redes incorporadas y de acceso al usuario ha promovido la tendencia actual a valerse de la infraestructura existente de fibra óptica multimodo (MMF) para transmitir a 10 Gb/s, tal y como establece el estándar 10-Gigabit Ethernet. El principal objetivo de esta tesis doctoral consiste en la propuesta, análisis y validación experimental de técnicas que permitan capacidades de transmisión superiores a los 10 Gb/s a través de enlaces de MMF de corto y medio alcance. La MMF presenta un ancho de banda mucho menor que la fibra monomodo (SMF) como consecuencia de la dispersión en los retardos de propagación de los diversos modos guiados. En este contexto resulta indispensable disponer de modelos que ofrezcan una descripción precisa de la propagación a través de MMF y permitan estudiar diversas soluciones orientadas a limitar la dispersión intermodal. En esta tesis se ha desarrollado el primer modelo analítico basado en la propagación de campo eléctrico que permite evaluar la respuesta en banda base y radiofrecuencia de un enlace de MMF, considerando dispersión cromática de segundo y de tercer orden. Se han evaluado distintas fuentes de degradación como son la distorsión armónica y de intermodulación y el impacto del ruido modal. La búsqueda de soluciones capaces de aumentar la capacidad de transmisión nos ha llevado a establecer teórica y experimentalmente dos condiciones necesarias para la transmisión potencial de señales de banda ancha más allá del producto ancho de banda por distancia de la MMF: la implementación de esquemas de excitación selectiva central de modos y el empleo de fuentes ópticas con una anchura de línea estrecha. La combinación de ambas soluciones con la aplicación de técnicas SCM y WDM ha resultado en la transmisión de señales de banda ancha, tanto radio sobre fibra como digitales en banda base, a través de enlaces de MMF de sílice de hasta 5 km de longitud. Cabe destacar que se ha l / Gasulla Mestre, I. (2008). Sistemas de banda ancha sobre fibras ópticas multimodo empleando fuentes estrechas y excitación modal central [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3881

Las emulsiones del tipo agua en aceite (w/o) y aceite en agua (o/w) están compuestas por una mezcla de aceite, agua, lodo y otros agentes. Se pueden encontrar en el proceso y/o en los vertidos de diferentes tipos de industrias, tales como refinerías de petróleo, plantas procesadoras de aceite de consumo, industrias farmacéuticas, industrias de alimentos, etc. El calentamiento de un material a una frecuencia de microondas depende de la frecuencia de la onda electromagnética y de las propiedades dieléctricas, así como de la acumulación de energía interna que va ligada a la profundidad de penetración del campo dentro del material. De este modo, el conocimiento preciso de las propiedades dieléctricas de los materiales es fundamental para conocer su comportamiento bajo la influencia de un campo electromagnético. El objetivo general de esta tesis es proponer métodos alternativos basados en la tecnología de microondas para monitorizar, caracterizar y/o separar emulsiones. Para ello, se determinaron los protocolos de preparación de emulsiones prototipo en el laboratorio, empleando dos fases distintas (ácido oleico y aceite mineral SAE 40), de composición similar a las encontradas en la industria. Paralelamente se ha seleccionado, montando y calibrando un sistema de medida de propiedades dieléctricas en un rango de frecuencias de 1 a 4 GHz (rango cercano a la frecuencia estándar de calentamiento f =2.45 GHz) y de esta manera se ha obtenido un amplio espectro de información del comportamiento dieléctrico de las emulsiones, que servirán para diseñar en una fase posterior aplicadores de microondas. En base a este estudio preliminar se planteó una experiencia piloto con emulsiones reales presentes en el proceso de extracción de aceite de palma africana, con el fin de determinar el efecto de las microondas en la separación y en la calidad del aceite recuperado. / Pérez Páez, R. (2009). Aplicación de microondas en el tratamiento de emulsiones del tipo agua en aceite (w/o) y aceite en agua (o/w) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4328

En esta tesis doctoral se presenta un sistema de conmutación de paquetes ópticos concebido como plataforma física para la siguiente generación de redes de datos denominada Internet Óptico. Las discusiones y demostraciones presentadas en esta tesis incluyen una descripción completa del diseño del nodo además de la integración de los sistemas opto-electrónicos y fotónicos que conforman un elemento viable de red, un nodo de conmutación de paquetes ópticos. En este contexto, el paradigma de la conmutación o intercambio de etiquetas ópticas permite la realización de una plataforma multi-servicio unificada que ofrece una utilización ágil y efectiva del ancho de banda disponible para el soporte de comunicaciones de voz, datos y servicios multimedia transportados en paquetes IP. En general, los nodos de conmutación de paquetes ópticos con intercambio de etiqueta que incluyen estructuras de conmutación y encaminamiento por longitud de onda además de un procesamiento en paralelo de las etiquetas permiten la conmutación de paquetes asíncronos de tamaño variable, ráfagas de paquetes y conexiones de conmutación de circuitos ópticos. Por otro lado, la explotación de los dominios de longitud de onda, tiempo y espacio permiten resolver los eventos de colisión de paquetes presentes en los nodos de la red sin recurrir a las técnicas de almacenamiento y envío presentes en los routers convencionales electrónicos, los cuales llevan asociados grandes requerimientos de capacidad de memoria. En esta tesis, además de las características mencionadas anteriormente, se han demostrado dos arquitecturas que permiten resolver las colisiones en el nodo además de un esquema de conformación de tráfico que permite regular la transmisión de los paquetes y crear clases equivalentes de tráfico con la posibilidad de incorporar prioridad a cada uno de ellos y realizar encaminamiento basado en prioridades. Junto con las demostraciones experimentales de estas características, se presentan los resultados obt / Puerto Leguizamón, GA. (2008). Redes de conmutación de paquetes ópticos basadas en el intercambio de etiquetas multiplexadas por subportadora [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8305

El objetivo del diagnóstico de antenas es la detección de errores en antena fabricadas. Dado que este diagnóstico es difícil de realizar simplemente observando medidas de campo, el diagnóstico se realiza usando las corrientes equivalentes reconstruidas en una superficie próxima a la antena. Esta tesis describe las diferentes posibilidades de realizar esta reconstrucción en una superficie plana a partir de medidas esféricas en campo próximo. En concreto, se estudian extensivamente, y se aplican a situaciones reales, las técnicas de la expansión modal. El problema principal de las técnicas modales es la limitación en la resolución de las corrientes equivalentes. La razón de esta limitación es la pequeña región disponible del espectro de ondas planas (cuya transformada de Fourier son las corrientes equivalentes). En esta tesis se estudia este problema, se muestran varios ejemplos y se describen las posibilidades de mejorar la resolución. De entre estas posibilidades, se propone el uso de una técnica de extrapolación con la que estimar el espectro no visible a partir de la región conocida (el espectro visible) y de información adicional sobre la antena como, por ejemplo, el tamaño de la antena. Entre las diferentes técnicas de extrapolación, se describen y comparan las técnicas más usadas comúnmente. En primer lugar, se aplica el algoritmo iterativo de Papoulis-Gerchberg usando el tamaño y la forma de la antena. Después se describen las versiones directas de este algoritmo, es decir la matriz de extrapolación por filas y columnas y la matriz de extrapolación generalizada. Finalmente, se estudia la transformación PDFT y se compara con los algoritmos anteriores. Todas estas técnicas son aplicadas en situaciones reales con una importante mejora en la resolución. El último capítulo de esta tesis trata de los procedimientos de calibración de sonda. Estos procedimientos son especialmente importantes en el diagnóstico de antenas. / Sánchez Escuderos, D. (2009). High-resolution algorithms for the reconstruction of the equivalent currents of an antenna by means of modal theory and a priori information [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8323

Para poder satisfacer la demanda de mayores anchos de banda y los requisitos de los nuevos servicios, se espera que se produzca una evolución de las redes ópticas hacia arquitecturas reconfigurables dinámicamente. Esta evolución subraya la importancia de ofrecer soluciones en la que la escalabilidad y la flexibilidad sean las principales directrices. De acuerdo a estas características, las redes ópticas de conmutación de paquetes (OPS) proporcionan altas capacidades de transmisión, eficiencia en ancho de banda y excelente flexibilidad, además de permitir el procesado de los paquetes directamente en la capa óptica. En este escenario, la solución all-optical label switching (AOLS) resuelve el cuello de botella impuesto por los nodos que realizan el procesado en el dominio eléctrico. A pesar de los progresos en el campo del networking óptico, las redes totalmente ópticas todavía se consideran una solución lejana . Por tanto, es importante desarrollar un escenario de migración factible y gradual desde las actuales redes ópticas basadas en la conmutación de circuitos (OCS). Uno de los objetivos de esta tesis se centra en la propuesta de escenarios de migración basados en redes híbridas que combinan diferentes tecnologías de conmutación. Además, se analiza la arquitectura de una red OPS compuesta de nodos que incorporan nuevas funcionalidades relacionadas con labores de monitorización y esquemas de recuperación. Las redes ópticas permiten mejorar la transparencia de la red, pero a costa de aumentar la complejidad de las tareas de gesión. En este escenario, la monitorización óptica de prestaciones (OPM) surge como una tecnología capaz de facilitar la administración de las redes OPS, en las que cada paquete sigue su propia ruta en la red y sufre un diferente nivel de degradación al llegar a su destino. Aquí reside la importancia de OPM para garantizar los requisitos de calidad de cada paquete. / Vilar Mateo, R. (2010). Optical performance monitoring in optical packet-switched networks [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8926

En esta tesis se realiza el análisis y la optimización del diseño de sensores de microondas, basados tanto en guías de onda coaxiales como en circuitos planares, para poder llevar a cabo la caracterización dieléctrica de materiales, así como la monitorización de los mismos en procesos industriales. Se describen novedosos métodos de diseño para conseguir que los sensores proporcionen la máxima sensibilidad a los cambios de las propiedades dieléctricas de los materiales; y se aplican nuevos modelos de análisis de los sensores de microondas, más completos que los existentes hasta el momento. Todo ello ha permitido desarrollar con éxito diversas aplicaciones tanto en el ámbito industrial como en el de laboratorio. / García Baños, B. (2008). Estudio y optimización de sensores de microondas para la caracterización y monitorización de materiales en procesos industriales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10628

El rápido crecimiento del tráfico y la heterogeneidad de servicios ofrecidos en las redes de paquetes actuales ha impulsado durante la última década el desarrollo de nuevas estrategias tecnológicas como son las redes todo ópticas de intercambio de etiquetas ( All-Optical Label Swapping, AOLS) con multplexación por subportadora de radiofrecuencia de la etiqueta (SubCarrier Multiplexed Label, SCML) y multiplexación en longitud de onda (wavelength Division Multiplexed, WDM), que permiten el enrutado de varios paquetes de forma simultánea y directamente en el dominio óptico, así como satisfacer las necesidades de gran ancho de banda, flexibilidad, escalabilidad y transparencias de servicios y formatos de los datos transmitidos. En este contexto se enmarca esta tesis doctoral que propone, modela y valida experimentalmente estructuras encargadas de la generación, reescritura y detección por prefiltrado óptico de paquetes ópticos SCML basados en moduladores electroópticos (Electro Optical Modulator, EOM) y redes de difracción de Bragg (Fiber Bragg Grating, FBG) para este tipo de redes AOLS WDM-SCML. Se ha desarrollado unos modelos analíticos que permiten evaluar la calidad tanto de las señales que integran un paquete óptico SCML (factor de calidad, apertura de ojo y relación de extinción) como del paquete en su conjunto (figura de mérito del paquete FM SCML) cuando se utilizan estructuras de generación con un único EOM o dos EOMs con la configuración de combinación óptica paralela con FBG, así como la detección del paquete mediante la técnica de prefiltrado, óptico con FBG. Esto ha permitido evaluar la bondad de las estructuras analizadas, así como determinar y cuantificar las fuentes de degradación originadas por las interferencias entre las señales que integran el paquete, estableciendo estrategias de diseño en las FBGs empleadas que permitan minimizarlas e incluso eliminarlas dependiendo de la estructura empleada. También se han propuesto y demostrado experimentalment / Martínez García, A. (2012). Estructuras de generación, reescritura y detección de paquetes ópticos con tecnología de multiplexación por subportadora de etiqueta basadas en moduladores electro-ópticos y redes de difracción de Bragg [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16808

Las señales arbitrarias de microondas son ampliamente utilizadas en distintos campos de aplicacón como radar, comunicaciones, captura de imágenes e instrumentación moderna. La limitación de los sistemas eléctricos para la generación de formas de onda a frecuencias elevadas y con grandes anchos de banda ha hecho que a lo largo de la última década se realicen numerosas propuestas de generación en el dominio óptico. Tras una revisión de todas las propuestas, se ha podido realizar una clasificación en función de las técnicas de generación más relevantes. El principal objetivo de esta tesis doctoral consiste en la propuesta, análisis y validación experimental de una técnica que permite la generación de señales de microondas haciendo uso de estructuras de filtrado fotónico. En concreto, los filtros utilizados en este trabajo se fundamentan en el procesado de señales ópticas incoherentes mediante un elemento dispersivo. A través del desarrollo teórico, se ha obtenido la función de transferencia del filtro fotónico equivalente que permite calcular la señal generada a partir de la densidad espectral de potencia de la fuente óptica, la dispersión y la señal eléctrica de entrada. De este modo, ha sido posible extender algunas de las ventajas del filtrado fotónico a la generación de formas de onda. Así mismo, para la técnica propuesta se distinguen dos regímines de operación, no lineal y lineal, según sea necesario o no considerar la dispersión de segundo orden del elemento dispersivo. En el régimen lineal, se presentan varias estructruas que utilizan distintos tipos de señal óptica como un conjunto de láseres y una fuente ancha ranurada empleando diferentes tipos de filtrado óptico. Además, también se presenta una estructura adicional incorporando detección defierencial a través de un interferómetro. Con el fin de mostrar las distintas capacidades de estas propuestas se ha demostrado la generación de señales correspondientes a la tecnología UWB de impulsos de radio y multib / Bolea Boluda, M. (2012). Sistemas ópticos incoherentes para la generación de señales arbitrarias basados en filtros fotónicos de microondas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16810