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Nuevos tipos de detectores para mejorar las aplicaciones de tecnología en el rango de terahercios

NAVARRA INFORMACIÓN.ES

Alicia E. Torres García diseña en su tesis doctoral nuevos tipos de detectores para mejorar las aplicaciones de tecnología en el rango de terahercios, en su investigación propone soluciones sencillas, compactas y que reduzcan el coste de fabricación

Alicia Elena Torres García, Ingeniero en Telecomunicaciones y Electrónica, ha diseñado en su tesis doctoral, leída en la Universidad Pública de Navarra, tres tipos de detectores para captar radiación en distintas frecuencias del rango de terahercios. Según explica, la solución propuesta para esta tecnología, con aplicaciones tanto en el ámbito médico como en seguridad e inspección a distancia, “combina aspectos procedentes del campo de la fotónica y de la electrónica y ofrece la posibilidad de realizar grandes agrupaciones de receptores manteniendo un diseño plano, sencillo, compacto y fácil de fabricar”.

En el espectro electromagnético, las frecuencias de terahercios (ondas submilimétricas entre 300 GHz y 3 THz) poseen unas características que las hacen atractivas para distintas aplicaciones. Así, al ser una radiación no ionizante es segura desde el punto de vista médico. Además, puede penetrar finas capas de determinados materiales como ropa y envolturas de plástico, lo que, en materia de seguridad, permite desvelar objetos ocultos como armas, explosivos o drogas.

Su tesis “Detectores integrados y doble banda para aplicaciones de onda submilimétricas” ha sido codirigida por el catedrático Ramón Gonzalo García y el profesor titular Iñigo Ederra Urzainqui, del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación, y ha obtenido la calificación de sobresaliente “cum laude” con mención Doctor Europeo.

La expansión de todo ese potencial está actualmente limitada por la necesidad de tecnologías que combinen el bajo coste, la portabilidad y la eficiencia. Además, para aplicaciones no refrigeradas, las características de los terahercios pueden verse afectadas significativamente por las variaciones de las condiciones atmosféricas. “Por todo ello, combinar detectores con sensores que operen simultáneamente en otras bandas de frecuencia puede ser muy útil en el desarrollo de receptores confiables y consistentes, que den información complementaria sobre el objeto o fenómeno que se estudie”, indica Alicia E. Torres.

En concreto, en su tesis ha diseñado dos detectores doble banda, que pueden obtener información de diferentes rangos espectrales en una sola medida y, de esta forma, se reduce el coste, las dimensiones, el peso y el consumo energético del receptor.

El primer detector opera simultáneamente en la banda submilimétrica y en el infrarrojo. Las aplicaciones que lo utilicen se beneficiarán de la mayor resolución proporcionada por el rango de infrarrojos y con la mayor penetración a través de oscurecimientos de las frecuencias de terahercios. “Esta combinación también encuentra mucho potencial en radioastronomía, donde puede ayudar a la comprensión de los procesos de origen y formación de las estrellas”.

El segundo detector se ha diseñado para operar simultáneamente en las bandas milimétrica y submilimétrica, lo que permite mejorar la discriminación entre diferentes tipos de objetos o materiales y mejorar la detección e identificación de objetos ocultos o amenazas potenciales en sistemas de seguridad.

Por último, Alicia E. Torres diseñó un tercer tipo de detector. “Es un mezclador subarmónico integrado en una plataforma de silicio de cristal fotónico —señala—. Esta forma de detección permite recuperar no solo la amplitud, sino también la fase de la señal, que es fundamental en aplicaciones basadas en radares”. En este sentido, en su tesis ha propuesto un prototipo cuyas prestaciones “fueron experimentalmente demostradas y se obtuvo una buena concordancia entre los resultados simulados y las medidas obtenidas”.

Alicia E. Torres García (La Habana, Cuba) se graduó como Ingeniera en Telecomunicaciones y Electrónica en 2013 en la Universidad Tecnológica de La Habana “José Antonio Echeverría”. Hasta 2015 colaboró en proyectos de investigación con la Universidad de Cantabria enfocados al diseño, fabricación y medición de nuevas configuraciones de antenas planas con polarización circular empleando metamateriales.

En 2015 obtuvo una beca de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) como estudiante de doctorado del programa TECOMBER. Durante su investigación pre-doctoral desarrolló una amplia experiencia en fabricación en sala limpia, ensamblaje y medida de antenas, lentes, filtros y receptores integrados en banda sub-milimétrica. En 2017 realizó una estancia de investigación en el Departamento de Microtecnología y Nanociencia de la Universidad Tecnológica Chalmers de Gotemburgo, Suecia. En la actualidad, continúa su investigación postdoctoral en el grupo de Antenas de la UPNA.

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