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La simulación de problemas electromagnéticos juega un papel crucial en el análisis y diseño de multitud de estructuras. Por este motivo, han surgido multitud de técnicas que permiten extender el rango de aplicabilidad de las técnicas tradicionales. En esta tesis, se toma como punto de partida de las técnicas de descomposición clásicas las cuales muestran a menudo problemas de convergencia.Con el objetivo de esquivar los problemas de convergencia, se considera posteriormente el denominado Método de las Funciones Base Características. En este algoritmo se genera un nuevo conjunto de funciones base que permiten un modelado eficiente de las corrientes. De este modo, la matriz resultante es de dimensiones más reducidas permitiendo el análisis de una mayor variedad de problemas dado el menor consumo de memoria. De cara a mejorar la eficiencia temporal, se estudian diversas técnicas que permiten el cálculo rápido de los términos de reacción.El Método de las Funciones Base Características es notablemente extendido mediante una versión multinivel que permite alcanzar tasas de compresión elevadas. Como ejemplo de aplicación, se demuestra el potencial del método para la síntesis de agrupaciones en entornos complejos.Finalmente, dadas las posibilidades que demuestra esta nueva metodología, se estudia una aplicación de la misma en otros ámbitos. En particular se aplica al análisis de estructuras mediante ondas esféricas, obteniendo resultados muy favorables en cuanto a precisión y reducción de incógnitas.

El objetivo de esta tesis se enmarca en el diseño y desarrollo de un sistema automático de ayuda al diagnostico de arritmias cardiacas, denominado Saydac, que comprende: la caracterización del ECG, que permite generar su descripción en forma cualitativa y cuantitativa; la detección y el diagnostico de la fibrilación y el fluter auriculares a través de la detección de las ondas F del registro electrocardiográfico; la descripción y codificación de las arritmias cardiacas basado en el código Minnesota, y la validación de Saydac para la cual se han obtenido los diagnósticos de 8 evaluadores (3 médicos cardiólogas expertos en arritmias, 3 médicos cardiólogos, 1 medico no cardiólogo y Saydac) para un total de 100 señales electrocardiográficas efectuándose luego un análisis estadístico de las diferentes distancias entre los diagnostico de cada uno de los evaluadores. Se ha constatado que Saydac responde satisfactoriamente a los objetivos de su diseño, con diagnósticos más próximos a los médicos cardiólogos especialistas en arritmias que al resto de evaluadores.

En este trabajo se presenta un nuevo modelo no lineal para transistores MESFET/HEMT basados en GaAs y GaN teniendo en cuenta los efectos térmicos y trampa que muestran estos dispositivos. El modelo permite reproducir el comportamiento del dispositivo, a un rango determinado de temperatura, en régimen estático (DC), régimen pulsado y régimen dinámico RF pequeña y gran señal. La ecuación de la fuente de corriente Ids toma como base cualquier modelo DC existente sin alterar su comportamiento en este régimen de funcionamiento. Los valores de sus parámetros se extraen a partir de las características I/V DC y pulsadas llevadas a cabo solamente en unos puntos determinados de polarización. También se presenta el estudio y la caracterización de dichos efectos lo que, de un lado, permite conocer la influencia de los mismos sobre el comportamiento del transistor y, de otro lado, obtener toda la información útil y necesaria para su modelado. / In this thesis, a new nonlinear model of GaAs and GaN MESFET/HEMT transistors including thermal and traps effects shown in this kind of devices has been presented. The model, along with an electric equivalent circuit and an especial extraction process strategy, can accurately predict the DC, pulsed as well as the small and large signal behaviour of the device over a large range of ambient temperature. To model drain to source current source Ids we start with a known DC equation but the approach can be applied to any other existing classical model. The model parameters values are extracted from the DC and pulsed I/V characteristics carried out just at a few bias points. A study and characterization of thermal and traps effects is presented too. This allows us to know the influence of these effects on the transistor behaviour, and to obtain all the necessary information for their modelling.

El objetivo de esta tesis ha sido el estudio, la caracterización y el modelado de diodos Schottky, desde continua (DC) hasta la banda de frecuencia W. Se trata de diodos comerciales que se han desarrollado en Virginia Diodes: un diodo Schottky simple (SA), un diodo Zero Bias (ZBD) y una configuración de dos diodos en antiparalelo. El modelado se ha realizado mediante una combinación de medidas en continua, medidas en baja frecuencia, medidas de los parámetros de scattering para dos rangos frecuenciales (DC-50GHz, 75-110GHz), medidas Pin/Pout, y medidas del montaje de un conjunto de transiciones de coplanar a microstrip, unidas mediante hilos de “bonding” para llevar a cabo el proceso de obtención de los parámetros de los diodos y lograr sus modelos completos finales hasta 110GHz, medidas directas sobre el diodo utilizando puntas de prueba coplanares en los contactos del ánodo y el cátodo de los diodos, para verificar que la coherencia del modelo no se ve afectada por los efectos parásitos asociados a los hilos de “bonding”, y a las transiciones. Se ha realizado también un análisis completo del ruido de los diodos que incluye caracterización, medidas, modelado y simulación, para examinar las propiedades de ruido en baja frecuencia de los diodos Schottky de GaAs. / The main goal of this thesis has been the study, discussion, characterization and modeling of a wideband Schottky diode, from Direct Current (DC) to W band, for three type of Schottky diode that have been developed at Virginia Diodes: a single Anode Schottky Diode, Zero Bias Diode (ZBD) and configuration of antiparalel Diode based on a commercial VDI chip. The modelling has been done using a combination of DC measurements, capacitance measurements, RF Scattering measurements, and measurements of the assembly of Coplanar to Microstrip bonded transitions has been performed and used to achieve the complete final diode model up to 110 GHz. Also, on chip (direct) measurements were done by placing a couple of probe tips on the anode and cathode pads of diodes to verify that the coherence of the model is not affected by the surrounding parasitic effects associated with wire bonding and transitions. A complete characterization, analysis, simulation and modeling of noise will be presented, to examine for the low-frequency noise properties of VDI’s GaAs Schottky diodes.

Memoria para optar el título de Bioquímico / TGF-β1 es uso de los miembros de la superfamilia de TGF-β, capaz de activar vías de señalización dentro de la célula que modulan la expresión de diversos genes. Entre estas vías encontramos a los complejos Smad2, Smad3 y ERK1, 2. La modulación y/o regulación de estas vías activadas por TGF-β1 es de vital importancia, puesto que se piensa que esta regulación podría servir como blanco farmacológica contra el desarrollo de tumores. En nuestro laboratorio nos hemos enfocado en buscar proteínas o factores capaces de regular la activación de las vías del factor de crecimiento. Basado en la evidencia de la presencia de la proteína QM en ciertos tipos de tumores y la capacidad de ésta de interaccionar con factores transcripcionales, hemos propuesto que QM tiene la capacidad de regular a los factores Smad2,Smad3 y ERK1,2 activados por TGF-β1. Nuestros resultados indicaron que QM es capaz de modular las tres vías estudiadas en respuesta a un estímulo con TGF-β1 en células COS-7, PDV y CarC, sin embargo esta modulación fue diferente en los tres tipos celulares. Se observó que al sobre-expresar QM en células COS-7 que representan un estadio normal, las vías de Smad2 y ERK1,2 aumentan su actividad. La actividad de la vía Smad3 en células COS-7 se ve potenciada en respuesta a un estímulo con TGF-β1 en conjunto con la sobre-expresión de QM. En (el caso de) células humanas PC3 que representan un estado muy tumorogénico se observó que al sobre-expresar QM, la actividad de la vía Smad2 se ve disminuida al comparar el efecto que se observa al estimular con TGF-β1. Se obtuvo un efecto similar cuando determinamos la trans-activación del sistema Smad2-Gal4 y junto con los resultados obtenidos por western blot notamos una caída en los niveles de proteína fosforilada. Por el contrario, la actividad de la vía Smad3 se ve aumentada cuando estimulamos con TGF-β1 y sobre-expresamos QM. El efecto sobre la trans-activacion del sistema Smad3-Gal4 en conjunto con los niveles de p-Smad3 determinados por western blot muestran un aumento de la fosforilación de la proteína, lo que indicaría la mayor actividad de la vía. La actividad de la vía ERK1,2 se ve fuertemente estimulada por la presencia de QM. La trans-activación del sistema Elk1-Gal4 sugiere que la presencia de QM colabora con la fosforilación del factor Elk1 lo que indicaría la mayor actividad de la vía ERK1,2. En (el caso de las) células de ratón PDV, al sobre-expresar QM se observó que aumenta la actividad de las vías Smad2 y Smad3. Además la presencia de QM potenciaría el efecto de TGF-β1. Al determinar el efecto de QM sobre la trans-activación del sistema Smad2-Gal4 y Smad3-Gal4 esta aumento. Además los resultados obtenidos por western blot para p-Smad2 y pSmad3, muestran un aumento en los niveles de p-Smad2 y p-Smad3 cuando sobre-expresamos QM. El efecto contrario se observó cuando inhibimos la expresión de QM con siRNA. Estos resultados sugieren que QM tendría un efecto sobre la fosforilación de Smad2 y Smad3, lo que explicaría la mayor actividad de estas vías. Al sobre-expresar QM en células PDV observamos también un gran aumento de la actividad de la vía ERK1,2. La trans-activación del sistema Elk1-Gal4 aumentó al sobre-expresar QM, sugiriendo que QM tendría un efecto sobre la fosforilación de ERK, lo que explica el aumento de la actividad de la vía. Al suprimir QM en células PDV y analizar el efecto sobre la expresión de u-PA y MMP9, se observó que u-PA decae y también disminuye MMP9, aunque en menor medida. Nuestros datos también indicaron que QM tendría implicancias sobre la migración celular en células PDV. Los resultados obtenidos en nuestro trabajo permiten concluir que QM activa las vías de señalización de TGF-β1 involucradas en procesos tumorales, además de alterar la expresión de u-PA y MMP9 y favorecer la migración en células transformadas. En su conjunto, estos datos sugieren que la posibilidad de modular la expresión de QM en células tumorales aparece como una posible herramienta terapéutica para el tratamiento del cáncer en humanos

[EN] This Thesis focuses on the study, implementation and characterization of chromatic dispersion tailoring employing both optical fiber and photonic integrated waveguides. Chromatic dispersion causes that the different spectral components of an optical pulse travel at different velocities. This effect can be separated into two different fundamental contributions, material dispersion and waveguide dispersion. Chromatic dispersion can be tailored through the design of the structural parameters of the device in order to obtain specific characteristics in the resulting dispersion profile such as low values of dispersion and/or zero dispersion at a desired wavelength, for example. This approach is very useful in dispersion-dependent applications. In this PhD, we investigate chromatic dispersion tailoring in two different transmission mediums, photonic integrated waveguides and optical fiber. In the first case, two different geometries of Silicon-on-Insulator (SOI) integrated waveguides, strip and slot, are considered. By varying structural parameters such as the cross-section, aspect ratio or fill factor, different chromatic dispersion profiles are obtained. In addition, the influence of the slot location is evaluated. This study is carried out using simulation software in order to obtain the effective refractive index profile as a function of wavelength, which is later differentiated to obtain the final dispersion values. Besides, chromatic dispersion in both waveguide geometries is experimentally measured using an interferometer technique. In the second case, the chromatic dispersion present in a tapered fiber is studied. A tapered fiber consists of a narrow waist located between two transition regions and it allows the modification of the conventional propagation conditions due to the interference between the modes propagating through the waist. This interference between modes creates a transmission pattern which depends on the waist length and the effective refractive indexes of the modes travelling through the waist. By applying stress to the tapered fiber its interference pattern can be modified. Chromatic dispersion profile of tapered fibers is obtained, tailored and compared with the dispersion profile of conventional single-mode fibers. / [ES] Esta Tesis se centra en el estudio, implementación y caracterización del control de la dispersión cromática empleando tanto fibra óptica como guías integradas fotónicas. La dispersión cromática provoca que las distintas componentes espectrales asociadas con el pulso óptico viajen a diferentes velocidades. Este efecto puede ser dividido en sus dos contribuciones fundamentales, la dispersión del material y la dispersión de la guía. La dispersión cromática puede ser controlada a través del diseño de los parámetros estructurales del dispositivo para poder obtener así determinadas características en el perfil de dispersión resultante como por ejemplo bajos valores o localización de la longitud de onda de dispersión cero en una longitud de onda deseada. Este método es muy útil en aplicaciones dependientes de la dispersión. En esta Tesis, investigamos el control de la dispersión cromática en dos medios de transmisión diferentes, las guías fotónicas integradas y la fibra óptica. En el primer caso, se consideran dos geometrías diferentes de guías integradas en silicio, las guías convencionales y las guías ranuradas. Mediante la modificación de los parámetros estructurales como la sección transversal de la guía, su relación de aspecto o el factor de llenado, se obtienen diferentes perfiles de dispersión cromática. Además, se evalúa la influencia de la situación de la ranura. Mediante software de simulación, se obtiene el perfil de índice de refracción efectivo en función de la longitud de onda, que posteriormente se deriva y se obtiene el valor de la dispersión. Asimismo, se mide experimentalmente la dispersión en ambas geometrías utilizando una técnica interferométrica. En el segundo caso, se analiza la dispersión cromática que presenta una fibra de tipo taper. Esta geometría consiste en una cintura estrecha situada entre dos regiones de transición y permite la modificación de las condiciones de propagación convencionales debido a la interferencia entre los modos que se propagan por la cintura, que crea un patrón de transmisión dependiente de la longitud de la cintura y de los índices efectivos de los modos. Aplicando tensión sobre la fibra, su patrón de interferencia puede ser modificado. La dispersión cromática de las fibras taper se obtiene, se modifica y se compara con el perfil de dispersión de una fibra convencional. / [CAT] La tesi a exposar se centra en l'estudi, implementació i caracterització del control de la dispersió cromàtica empleant la fibra òptica i les guies integrades fotòniques. La dispersió cromàtica provoca que els distints components espectrals associats amb la pols òptica viatgen a diferents velocitats. Aquest pot dividir-se en les dos contribucions fonamentals corresponents: la dispersió del material i la dispersió de la guia. La dispersió cromàtica pot controlar-se a través del disseny dels paràmetres estructurals del dispositiu per poder obtindre aixi determinades característiques en el perfil de dispersió resultant, com per exemple, baixos valors o localizació de la longitud d'ona de dispersió zero a una longitud d'ona desitjada. No obstant això, aquest mètode és molt útil en aplicacions depenents de la dispersió. A més a més, investiguem el control de dispersió cromàtica en dos mitjans de transmissió diferents, les guies fotòniques integrades i la fibra òptica. D'una banda, es consideren dos geometries diferents de guies integrades en silici, les guies convencionals i les ranurades. Mitjançant la modificació dels paràmetres estructurals com la secció transversal de la guia, la relació d'apecte o el factor d'ompliment, obtenim diferents perfils de dispersió cromàtica. Fins i tot, s'avalua la influència de la situació de la ranura. Mitjançant el programari de simulació, obtenim el perfil d'índex de refracció efectiu en funció de la longitud d'ona, que posteriorment es derivarà i s'obrindrà el valor de la dispersió. Tanmateix, es mesura experimentalment la dispersió en les dos geometries utilitzant una tècnica interferomètrica. D'altra banda, analitzam la dispersió cromàtica que presenta una fibra de tipus taper. Aquesta consisteix en una cintura estreta situada entre dos regions de transició que, ens permet la modificació de les condicions de propagació convencional com a causa d'una interferència entre els modes que es propaguen per la cintura i els índex efectius dels modes. Si apliquem tensió sobre la fibra, el seu patró d'interferència podria ser modificat. La dispersió d'una fibra cromàtica de les fibres taper s'obté, es modific i es compara amb el perfil de dispersió d'una fibra convencional. / Mas Gómez, SM. (2015). Dispersion tailoring in both integrated photonics and fiber-optic based devices [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54113 / TESIS

[EN] Metamaterials are periodic structures whose unit cells are small compared to the wavelength at the operating frequency. Under these conditions, these artificial materials can be considered as homogeneous media whose constitutive parameters depend on the characteristics of the unit cells. The discovery of metamaterials opened a new research field that has produced many works with microwaves, optical waves and acoustic waves. In this context, the main goal of this thesis is the study of new structures based on metamaterials that allow controlling of electromagnetic energy. In particular, new solutions for localization and absorption of electromagnetic waves are proposed. The thesis has been developed in the Wave Phenomena Group of the Polytechnic University of Valencia and in collaboration with the Group of Acoustic and Electromagnetic Metamaterials at the University of Exeter. The problems studied in the first part of this thesis are energy harvesting for subsequent absorption, wireless power transfer and new systems that can be used as position sensors. To solve these problems a new type of cylindrical, multilayer and anisotropic structures known as Radial Photonic Crystals are used. The radial dependence of the constitutive parameters generates, in these structures, a behavior like a one dimensional photonic crystals. Among the results obtained with these structures, it is included the first experimental demonstration of a Radial Photonic Crystals based resonator. Absorption of electromagnetic waves by thin layers of lossy materials is the second topic of this thesis. The main target is the theoretical and experimental study of the absorption enhancement in thin layers by using two-dimensional periodic structures, also called metasurfaces. Specifically, we studied the effects of a square lattice of coaxial cavities covered by a thin layer of lossy material. As a result, an enhancement of the absorption peaks that can produce total absorption is achieved. The semi-analytical study of this structure has allowed obtaining expressions that control the position of the absorption peak and its amplitude; which have helped to develop a design methodology for total absorption systems. / [ES] Los metamateriales son estructuras periódicas cuyas celdas unidad son muy pequeñas en comparación con la longitud de onda a la frecuencia de trabajo. Bajo estas condiciones, estos materiales artificiales pueden considerarse como medios homogéneos cuyos parámetros constitutivos dependen de las características de las celdas unidad que los componen. La aparición de los metamateriales abrió un nuevo campo de investigación que ha generado multitud de trabajos en las líneas de microondas, óptica y acústica. En este contexto, el objetivo principal de esta tesis es el estudio de nuevas estructuras basadas en metamateriales que permitan el control de la energía electromagnética. En particular, plantea nuevas soluciones para problemas de localización y absorción de ondas electromagnéticas. La tesis ha sido desarrollada en el Grupo de Fenómenos Ondulatorios de la Universidad Politécnica de Valencia y en colaboración con el Grupo de Metamateriales Acústicos y Electromagnéticos de la Universidad de Exeter. Los problemas estudiados en la primera parte de esta tesis son la concentración de energía para su posterior absorción, la transferencia inalámbrica de potencia y nuevos sistemas capaces de ser empleados como sensores de posición. Para la solución de estos problemas se emplean un nuevo tipo de estructuras cilíndricas, multicapa y anisótropas conocidas como Cristales Fotónicos Radiales. La dependencia radial de los parámetros constitutivos de los materiales que componen cada una de sus capas genera, en estas estructuras, un comportamiento similar al de los cristales fotónicos unidimensionales. Entre los resultados obtenidos con estas estructuras, cabe destacar la primera demostración experimental de un resonador basado en Cristales Fotónicos Radiales. La absorción de ondas electromagnéticas por capas delgadas de materiales con pérdidas es el segundo tema tratado en esta tesis. El objetivo principal es el estudio teórico y experimental del aumento de la absorción en capas delgadas mediante el uso de estructuras periódicas bidimensionales, también llamadas metasuperficies. En concreto, se han estudiado los efectos de una red cuadrada de cavidades coaxiales sobre la que se coloca una capa delgada de un material con pérdidas. Como resultado, se consigue un aumento de la absorción que permite obtener picos de absorción total. El estudio semianalítico de esta estructura ha permitido obtener expresiones que controlan la posición del pico de absorción y su amplitud; las cuales han permitido desarrollar una metodología de diseño para sistemas de absorción total. / [CAT] Els metamateriales són estructures periòdiques en els que les cel·les unitat són molt xicotetes en comparació amb la longitud d'ona a la freqüència de treball. Tenint en consideració aquestes condicions, aquestos materials artificials poden considerar-se com a mitjans homogenis en els que els paràmetres constitutius depenen de les característiques de les cel·les unitat que els componen. A més, l'aparició dels metamateriales va obrir un nou camp d'investigació que ha generat multitud de treballs en les línies de microones, òptica i acústica. En aquest context, l'objectiu principal d'aquesta tesi és l'estudi de noves estructures basades en metamateriales que permeten el control de l'energia electromagnètica. En particular, planteja noves solucions per a problemes de localització i absorció d'ones electromagnètiques. La tesi ha sigut realitzada en el Grup de Fenòmens Ondulatoris de la Universitat Politècnica de València i en col·laboració amb el Grup de Metamateriales Acústics i Electromagnètics de la Universitat d'Exeter. Els problemes analitzats en la primera part de la tesi són la concentració d'energia per a la seua posterior absorció, la transferència inalàmbrica de potència i nous sistemes capaços de ser empleats com a sensors de posició. Per a la solució dels problemas identificats s'utilitza un nou tipus d'estructures cilíndriques, multicapa i anisòtropes conegudes com a Cristalls Fotónics Radials. La dependència radial dels paràmetres constitutius dels materials que componen cadascuna de les seues capes genera, en aquestes estructures, un comportament semblant al dels Cristalls Fotónics Unidimensionals. Entre els resultats obtinguts, cal destacar la primera demostració experimental d'un ressonador basat en Cristalls Fotónics Radials. Pel que respecta a la segon part de la tesi, l'absorció d'ones electromagnètiques per capes primes de materials amb pèrdues és tema tractat. L'objectiu principal és l'estudi teòric i experimental de l'augment de l'absorció en capes primes per mitjà de l'ús d'estructures periòdiques bidimensionals, també denominades metasuperficies. En concret, s'han examinat els efectes d'una xarxa quadrada de cavitats coaxials sobre la qual es col·loca una capa prima d'un material amb pèrdues. Com a resultat, s'aconseguix un augment de l'absorció que permet obtindre pics d'absorció total. Així mateix, l'estudi semi-analític d'aquesta estructura ha permés obtindre expressions que controlen la posició del pic d'absorció i la seua amplitud; les quals han permés desenvolupar una metodologia de disseny per a sistemes d'absorció total. / Díaz Rubio, A. (2015). Control of electromagnetic energy by metamaterials [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54137 / TESIS

[EN] This thesis studies the optical properties of random arrays of metal nanoparticles in multilayered substrates such as a solar cell, as well as the electrooptic consequences for those substrates. This study difers from traditional models which assume independent spherical particles in an homogeneous medium. Moreover, the efects beyond the near field range are studied because substrates thicker than 150µm are used. The study in this thesis uses two main approaches: a) A theoretical approach based on simulations and analytical models. Starting with the traditional methods (Mie), alternatives are considered for considering the substrate efect, the shape of the nanoparticles as well as the efect of the surrounding nanoparticles. For this, the use of Green functions and the Sommerfeld identity are presented as interesting strategies against traditional numerical model that are not suitable due to the complexity of the system that leads to huge power, time and memory consumptions. Nevertheless, the analytical approach has its limits and dificulties, that are analysed in this thesis. The results obtained in the thesis are compared with experimental data and a critical analysis is performed to check the real suitability and the scope of this strategy for simulating these kinds of systems. b) An experimental approach, in which special attention has been paid to the self-aggregation method as a quick way of integrating the nanoparticles on the final device. Some issues have been detected and studied related with the degradation of the nanoparticles, and some strategies to minimise this efect are presented. Integrated samples have been prepared using diferent integration approaches. From the measurements and their analysis the infuence of the substrate and other factors on the nanoparticle behaviour is confrmed, and the enhancement potential of the solar cell is studied. This thesis has been carried out at Valencia Nanophotonics Technology Center (NTC, in Spain) partly in the context of the LIMA european project (FP7-ICT-2009.3.8) and has included a short term scientific mission at the Laboratory of Photonics and Nanostructures (CNRS-LPN) at Marcoussis (France). / [ES] En esta tesis se realiza un estudio de las propiedades ópticas de agrupaciones aleatorias de nanopartículas metálicas cuando éstas se depositan en un sustrato multicapa como una célula solar, así como las consecuencias electroópticas sobre dicho sustrato. Este estudio supone una diferencia importante con respecto a las hipótesis de modelos tradicionales en los que se suponen partículas individuales, perfectamente esféricas y en medios homogéneos. Además, estudia los efectos más allá del campo cercano al utilizar sustratos de más de 150µm de grosor. El trabajo de esta tesis gira en torno a dos enfoques principales: a) Un enfoque más teórico basado en simulaciones y modelos analíticos. Partiendo de los métodos tradicionales (Mie), se estudian métodos para incluir el efecto del sustrato, de la forma de las partículas y el efecto de las partículas cercanas. Para este fin, el uso de funciones de Green y de la identidad matemática de Sommerfeld se presentan como alternativas de gran interés frente al uso de modelos numéricos, inviables dada la complejidad del sistema y los recursos de memoria y tiempo necesarios. Aún así, los modelos analíticos presentan sus propias limitaciones y difcultades que son analizadas en esta tesis. Las soluciones obtenidas con estos modelos se han comparado con datos experimentales y un análisis crítico se ha llevado a cabo para determinar el alcance y la fabilidad de estas estrategias de simulación. b) Un enfoque más experimental, en el que se ha hecho especial hincapié en la autoagregación de capas finas como vía rápida para integrar las partículas en el dispositivo fnal. También se han estudiado los problemas asociados a la estabilidad de las nanopartículas con el tiempo y a cómo minimizar la degradación. Por otro lado, se han preparado varios dispositivos integrados siguiendo distintas estrategias y de cuyas medidas y análisis se ha confrmado el efecto del sustrato y otros factores sobre el comportamiento de las nanopartículas, así como estudiado la potencial mejora de la eficiencia en células solares. Esta tesis se ha realizado en su mayoría en el Centro de Tecnología Nanofotónica de Valéncia (NTC, en España) enmarcada parcialmente en el proyecto europeo LIMA (FP7-ICT-2009.3.8) y ha incluido una estancia investigadora en el Laboratorio de Fotónica y Nanoestructuras (CNRS-LPN) en Marcoussis (Francia). / [CAT] En aquesta tesi es realitza un estudi de les propietats òptiques d'agrupacions aleatòries de nanopartícules metàl·liques quan aquestes es depositen sobre un substrat multicapa com una cel·lula solar, així com les consequències electroòptiques resultants en el substrat. Aquest estudi presenta una difèrencia important amb les hipotesis de models tradicionals en els quals es suposa una partícula tota sola, perfectament esfèrica i en un medi homogeni. A més a més, s'estudiaran els efectes més enlla del camp proper a l'utilitzar substrats de més de 150µm d'espessor. El treball d'aquesta tesi es fara mitjançant dues estratègies principalment: a) Un enfocament més teòric emprant simulacions i models analítics. Començant amb models tradicionals (Mie), s'estudiaran estratègies per a incloure l'efecte d'un substrat, de la forma de les partícules així com el de la presència de partícules al voltant. Amb aquesta fnalitat, les funcions de Green i la identitat matemàtica de Sommerfeld es presenten com unes eines de gran interés comparat amb l'ús de mètodes numèrics tradicionals, els quals tenen uns requeriments excessius de memòria i temps de càlcul. Amb tot, aquests models analítics també tenen les seues limitacions i dificultats que són estudiades en la tesi. Les solucions obteses amb aquests models s'han comparat amb dades experimentals i s'ha fet un anàlisi crític per determinar l'abast de la validesa i la fiabilitat d'aquestes estrategies de simulació. b) Un enfocament més experimental, en el qual s'ha posat l'accent en l'auto-agregació de pel·lícules fines com a estratègia per a l'integració de les partícules en el dispositiu fnal. També s'han estudiat els problemes associats a l'estabilitat de les partícules amb el temps així com vies per a minimitzar aquesta degradació. D'altra banda, s'han preparat diversos dispositius integrats mitjannant diferents estratègies i a partir de les mesures de les quals s'ha confirmat l'efecte del substrat i d'altres factors en el comportament de les nanopartícules i s'ha estudiat la potencial millora de l'eficiència de la cèl·lula solar. Aquesta tesi s'ha dut a terme majoritàriament en el Centre de Tecnologia Nanofotonica de Valéncia (NTC) parcialment enmarcada en el projecte europeu LIMA (FP7-ICT-2009.3.8), i inclou la realització d'una estància al Laboratori de Fotònica i Nanoestructures (CNRS-LPN) en Marcoussis (França). / Cortés Juan, F. (2015). Theoretical and experimental study of light-nanoparticle interactions in high efficiency solar cells [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59404 / TESIS

[EN] This Thesis presents a set of tools that allows the improvement of the digital video coding efficiency by exploiting the fundamentals of the state of the art video coding standards. This work has been focused both on research and on the application of the results to the encoding of digital video in real time mobile environments. The first contribution is an automatic shot change detection algorithm integrated in the encoding process. This algorithm is based on the monitoring of the coding mode of the macroblocks of the sequence, and the proper definition of a set of parameters provides excellent detection rates, precision and recall. The results also indicate an improvement on the encoded video quality when these detection techniques are used, which triggers the definition of a content-based keyframe selection algorithm. With this method, the optimal position of reference pictures can be determined. These keyframes are then used by the encoder to perform temporal prediction of the subsequent frames, which improves the compression rate and the encoded video quality (both objective and subjective). This quality improvement is the main objective of this Thesis. In the last part of this work, a rate control algorithm for variable bitrate and frame rate environments has been defined, being able to generate a bitstream that quickly follows the varying conditions of the mobile channel. In parallel to all this work, a set of training and test sequences has been obtained, providing an optimal environment for the design, development, configuration, optimization and test of the algorithms described here. / [ES] Esta tesis presenta un conjunto de herramientas que permiten mejorar la eficiencia de codificación de vídeo mediante la explotación de los fundamentos en los que se basan los principales estándares de codificación actuales. El trabajo se ha orientado tanto a la investigación como a la aplicación de los resultados a la codificación de vídeo en tiempo real en entornos móviles. En primer lugar se ha definido un algoritmo de detección automática de cambios de plano para entornos de tiempo real integrado en el proceso de codificación. Este algoritmo está basado en la monitorización del modo de codificación de los macrobloques de la secuencia y la correcta definición de un conjunto de parámetros consigue unas tasas de detección, una precisión y una eficacia superiores a otros métodos similares existentes en la literatura. Los resultados muestran también una mejora en la calidad del vídeo codificado al aplicar estas técnicas de detección, lo que lleva a la definición de un algoritmo de selección de imágenes de referencia (keyframes) basado en el contenido. Así se pueden obtener las posiciones óptimas para las imágenes de referencia utilizadas por el codificador para realizar predicciones temporales que aumentan la calidad tanto objetiva como subjetiva del vídeo codificado, lo que constituye a su vez el objetivo principal de esta tesis. Por último, se ha diseñado un algoritmo de control de tasa capaz de obtener un bitstream que se adapta rápidamente a los cambios tanto de bitrate como de tasa de imágenes por segundo producidos en el canal móvil. Paralelamente, se ha obtenido un conjunto de secuencias de entrenamiento y test que proporcionan un entorno óptimo para el diseño, desarrollo, configuración, optimización y prueba de los algoritmos aquí descritos. / [CAT] Aquesta tesi presenta un conjunt de ferramentes que permeten millorar la eficiència de codificació de vídeo digital mitjançant l'explotació dels fonaments en els que es basen els principals estàndards de codificació actuals. El treball ha estat orientat tant a la investigació com a l'aplicació dels resultats a la codificació de vídeo en temps real en entorns mòbils. En primer lloc s'ha definit un algoritme de detecció automàtica de canvis de plànol integrat en el propi procés de codificació. Aquest algoritme s'ha basat en la monitorització del mode de codificació dels macroblocs de la seqüència, i la correcta definició d'un conjunt de paràmetres de configuració permet aconseguir unes taxes de detecció, una precisió i una eficàcia superiors a altres mètodes similars presents a la literatura. Aquests resultats també indiquen una millora en la qualitat del vídeo codificat al aplicar aquestes tècniques de detecció la qual ens porta a la definició d'un algoritme de selecció d'imatges de referència (keyframes) basada en el contingut. Amb aquest algoritme es poden obtenir les posicions òptimes per a les imatges de referència utilitzades pel codificador per a realitzar prediccions temporals òptimes que augmenten la qualitat tant objectiva com subjectiva del vídeo codificat. Amb esta millora s'assoleix l'objectiu principal d'aquesta tesi. Per últim, s'ha dissenyat un algoritme de control de taxa capaç d'obtenir un bitstream que s'adapta ràpidament als canvis tant de bitrate com de taxa d'imatges per segon requerits per les condicions canviants del canal mòbil. Paral·lelament s'ha obtingut un conjunt de seqüències d'entrenament i test que permet disposar d'un entorn òptim per al disseny, desenvolupament, configuració, optimització i prova dels algoritmes descrits en aquestes fulles. / Usach Molina, P. (2015). TÉCNICAS DE MEJORA DE LA EFICIENCIA DE CODIFICACIÓN DE VÍDEO [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59446 / TESIS