Proyectos Públicos Subvencionados

Generación de señal en Fotónica de Microondas por desplazamiento de frecuencia

Título: Generación de señal en Fotónica de Microondas por desplazamiento de frecuencia

Financiado por: AEI - MCIIN

Duración: 01/09/2021 - 31/08/2024

Resumen: Asociados a un campo de investigación multidisciplinario y vigoroso, los sistemas fotónicos se benefician de un amplio abanico de aplicación que abarca no solo desafíos interdisciplinares sino también avances técnicos. La última década ha sido testigo de la introducción de técnicas de procesamiento y generación digital, y estrategias de detección óptica coherente en sistemas de fotónica de microondas (MWP) para reflectometría, lidar, sensores de fibra óptica y radar, abriendo nuevos caminos para la implementación de sistemas de nueva generación. En este contexto, el proyecto FRESH MWPSIG representa un esfuerzo por el desarrollo de sistemas de generación de señales fotónicas compactos, robustos y versátiles para aplicaciones genéricas de metrología óptica.

Como consecuencia de la experiencia alcanzada en un proyecto anterior, los ejes de investigación propuestos engloban, por un lado, la identificación de lazos de frecuencia acústico-ópticos (AO-FSL) como candidatos a fuentes versátiles para sistemas de compresión de pulsos basados en fibra en el domino óptico coherente, debido a su diseño simple, ausencia de electrónica de gran ancho de banda y la simplificación asociada de la arquitectura del receptor coherente heredada del carácter unilateral del peine de frecuencia óptica generado. Por otro lado, el segundo eje se centra en el diseño de sistemas de metrología óptica clásicos, a saber, reflectómetros ópticos en el dominio de la frecuencia e interferómetros de baja coherencia, utilizando su integración con conceptos de MWP de conversión descendente. Aquí, el enfoque principal está en desarrollar arquitecturas novedosas que mejoren los diseños previamente demostrados en términos de simplicidad, robustez y compacidad mediante el uso de modulación electroóptica bidireccional con frecuencia escalonada.

En el primero de estos ejes, los objetivos globales son la generación de nuevas familias de formas de onda ópticas en el AO-FSL mediante la inclusión de filtros ópticos dentro del bucle, la adición de funcionalidades a nivel de sistema mediante la integración de modulación síncrona y etapas de codificación, y el desarrollo de sistemas de compresión digital coherente de pulsos utilizando detección heterodina, para su aplicación en reflectometría óptica. En el segundo de estos ejes, los objetivos son la inclusión de algunas mejoras técnicas en las configuraciones propuestas, identificadas en el proyecto anterior, y también el uso sistemático de técnicas de conversión descendente basadas en modulación electro-óptica.

Las actividades de investigación deben considerarse de carácter básico, por lo que el proyecto se presenta como un programa puramente de investigación. Sin embargo, las acciones propuestas muestran aplicaciones potenciales relacionadas con multitud de escenarios asociados al desarrollo de caracterización óptica, sensores de fibra óptica, radar y sistemas lidar para defensa, seguridad, vigilancia y monitoreo de infraestructuras críticas, recursos o desastres naturales. En este sentido, y siguiendo nuestra experiencia previa, el proyecto también se concibe con un fuerte enfoque orientado a la aplicación, donde sus principales hallazgos serán ejemplificados en escenarios seleccionados de relevancia práctica. Debido a la versatilidad de las técnicas involucradas, se prevé que las estrategias puestas en marcha en este proyecto jugarán un papel clave en los futuros sistemas de metrología óptica y generación de señales de fibra óptica.

Palabras Clave: Fotónica, compresión, pulsos, coherente, codificación, lazos, desplazamiento, frecuencia, modulación, reflectometría

Investigador Principal: Carlos R. Fernández-Pousa


Diseño de filtros de microondas y estudio de efectos de potencia

Título: Diseño eficiente de filtros de microondas en tecnología guiada y estudio de efectos de potencia -multipactor y corona- en dispositivos pasivos de microondas -filtros y antenas-

Financiado por: Conselleria d'Innovació, Universitats, Ciència i Societat Digital, Generalitat Valenciana

Duración: 3 años

Resumen: Este proyecto pretende, por un lado, abordar el diseño optimizado de filtros de microondas, mediante el desarrollo de soluciones tecnológicas novedosas para los circuitos de alta frecuencia implementados en

tecnología guiada presentes en las cargas útiles embarcadas en sistemas de comunicación espacial. Por otro lado, en este proyecto se persigue también el estudio de efectos de potencia -multipactor y corona- en dispositivos pasivos de microondas -filtros y antenas-. Entre dichos efectos de potencia, se estudiará el efecto multipactor en nuevos componentes basados en guía de onda rectangular parcialmente rellena de dieléctrico y en distintos componentes de microondas basados en tecnología planar vacía, concretamente, en los basados en tecnología Groove Gap Waveguide (GGW) y en tecnología Empty Substrate Integrated Waveguide (ESIW). También se estudiará el efecto corona en diversos dispositivos de microondas, como filtros y antenas. Todos estos componentes están presentes en los subsistemas embarcados en los satélites de las plataformas espaciales, en los cuales existen campos de RF muy intensos y están sometidos a condiciones de ultra-alto vacío, siendo por tanto susceptibles de que se produzca una descarga de multipactor o la aparición del efecto corona en los mismos.

Palabras Clave: filtros de microondas, efecto multipactor, efecto corona

Investigador Principal: Ángela Coves Soler


Soluciones avanzadas en tecnología de guías integradas en sustrato y con estructuras periódicas para enlaces de conectividad digital con pequeños satélites

Título: Soluciones avanzadas en tecnología de guías integradas en sustrato y con estructuras periódicas para enlaces de conectividad digital con pequeños satélites

Financiado por: Proyectos de transición ecológica y digital 2021. Ministerio de Ciencia e Innovación

Duración: 2 años

Resumen: En este proyecto, se explorará la nueva tecnología SIW a emplear en un primer demostrador de nanosatellite en banda-C (con pérdidas más bajas, y que por tanto requerirá fuentes de alimentación de menor potencia, y con un mejor aislamiento frente a interferencias externas). Para el primer demostrador en banda-C, se emplearán estructuras SIW periódicas y basadas en metamateriales para diseñar elementos de interconexión sub-wavelenth (más cortos), así como filtros y redes de alimentación de antenas. En otras tecnologías, el subproyecto también contribuirá con diseños novedosos de filtros planares avanzados, incluyendo su excitación coaxial y considerando soluciones mejoradas en términos de efectos térmicos y de descarga de RF. Por último, la tecnología de guía de ondas groove-gap (GGW) también se utilizará para desarrollar componentes pasivos (por ejemplo, líneas de transmisión y filtros) para el segundo demostrador en banda Ku, incluida la validación (simulaciones y pruebas). para aplicaciones espaciales.

Palabras Clave: Pequeños Satélites, CubeSats, Comunicaciones Digitales de Alta Velocidad, Internet por Satélite (IoS), Conectividad Global, Internet de las Cosas (IoT), Economía Digital, Inclusión Social, Equipos de Alta Frecuencia, Demostradores Tecnológicos

Investigador Principal: Ángela Coves Soler, Miguel Ángel Sánchez Soriano


Sistemas de up-conversion de imágenes de alta resolución

Título: Sistemas de up-conversion de imágenes de alta resolución

Financiado por: Conselleria d'Innovació, Universitats, Ciència i Societat Digital, Generalitat Valenciana

Duración: 3 años

Resumen: Este proyecto está orientado a la consecución de sistemas de up-conversion de imágenes de alta resolución y buena eficiencia cuántica. Queda claro, que el avance de este tipo de sistemas, depende principalmente de la resolución de las imágenes, y dentro de los factores que afectan, el factor más limitante es la aceptancia angular en los procesos de ajuste de fase (PM, phase matching) o cuasi ajuste de fase (QPM, quasi-phase matching). Típicamente, las tolerancias angulares se sitúan en torno a la decena de miliradianes por centímetro de cristal. Con ajuste de fase no crítico convencional, y phase-matching tangencial, es posible incrementar hasta unos pocos cientos de mrad x cm [28], alcanzando resoluciones típicas de un sensor de 640 x 512 píxeles. Sin embargo, es posible aumentar sensiblemente estos valores, alcanzando resoluciones típicas de sensores en el orden de los 1280 x 1024 píxeles, y presumiblemente bastante más, mediante las técnicas a investigar en este proyecto y su adecuada combinación. Aunque en el proyecto se orientará por comodidad a demostrar técnicas nuevas en las bandas SWIR (en torno a 1550 nm), y MWIR (en torno a 3.5 micras), las técnicas serían luego adaptables a otras regiones del infrarrojo, e incluso en el rango de los THz, proporcionando herramientas mejoradas. No obstante, las regiones de 1550 nm y 3.5 micras son ya de por sí útiles en diversos campos científico-técnicos.

Palabras Clave: upconversion, optica no lineal, laser de estado solido

Investigador Principal: J. Capmany, H. Maestre


Zero-SWARM - - ZERO-ENABLING SMART NETWORKED CONTROL FRAMEWORK FOR AGILE CYBER PHYSICAL PRODUCTION SYSTEMS OF SYSTEMS

Título: Zero-SWARM - - ZERO-ENABLING SMART NETWORKED CONTROL FRAMEWORK FOR AGILE CYBER PHYSICAL PRODUCTION SYSTEMS OF SYSTEMS

Financiado por: Horizon Europe

Duración: 1st June 2022 to 30 Nov 2024

Resumen: Zero-enabling smart networked control framework for agile cyber physical production systems of systems (Zero-SWARM), is a project with a total public private investment of almost €10 million launched on the 1st June 2022, aiming to accelerate the uptake of advanced 5G technologies by European manufacturing sector. The project mission is to achieve climate neutral and digitized production via a multidisciplinary, human centric, objective oriented innovative approach resulting in technical solutions for open swarm framework, non-public 5G network, active information continuum and digital twin. In essence, it establishes a unique forum where separately maturing technologies of 5G and cloud-edge continuum, data technologies and analysis (including data spaces and GAIA-X) and operational technology (automation and agility) break their siloes to co-design and co-create through 10 trials. It will showcase key achievements such as smart assembly, sustainable powertrains, improved resilience with remote operation, 5G powered programmable logic controllers (PLCs) for real time distributed control systems, safe and autonomous transport of goods in factory, 5G enabled process aware Automated guided vehicles (AGVs), plug & connect 5G for industry, mobile intelligent agents for zero plastic waste, smart maintenance and optimization, remote quality control for zero defect resilient manufacturing. The project includes 3 testbed groups (in the north, center and south of Europe) with industrial test facilities from previous public/private investments co/creating with reputable industry players. Aligned with the technical activities, Zero-SWARM includes a tailored engagement program towards a wide audience, including collaboration with Digital Innovation Hubs and key initiatives in Europe. In addition, open innovation practices involve industry players as clients of developed technologies via Zero-SWARM community with 400 users and the expression of interest mechanism.

The 30-month initiative, which has received close to €8 million contribution from the European Commission, is coordinated by the Ethniko Kentro Erevnas Kai Technologikis Anaptyxis (CERTH), a non-profit research and innovation center located in Athens, Greece. Dr. Anastasios Drosou, Principal Researcher at CERTH with years of experience in ICT sector will be the coordinator of Zero-SWARM. Dr. Pouria Sayyad Khodashenas, 5.5G / 6G Expert at Huawei Technologies Sweden, specialist on the Industry 4.0 green & digital transformation will be the technical manager of the project. Dr./Mrs./Mr. X, form Nextworks, will play the role of Zero-SWARM exploitation and innovation manager. Zero-SWARM community is managed by Dr./Mrs./Mr. X, from FundingBox, the Europe's Largest Deep Tech Funding Ecosystem. 

Zero-SWARM in line with the European Union prioritizes such as the Green Deal and A Europe fit for the digital age brings together 27 organizations from 10 European countries with complementary expertise and skills. The project partners are, CERTH from Greece; Huawei, Lulea University, from Sweden; ABB, Visual Components, AALTO University, from Finland; nxtControl from Austria; Reepack, Technology Transfer System, Research Wings, Nextworks, from Italy; SICK, Opticoms, EICe, Fraunhofer, RWTH Aachen University, SMS Digital, International Data Spaces Association, from Germany; Accelleran from Belgium; Ubiwhere from Portugal; FundingBox from Poland; AIMEN, Innovalia, S21Sec, i2CAT, Universidad Miguel Hernández, Neutroon, from Spain.

The consortium aims to contribute to the consolidation of Europe’s leading role on sustainable data-driven manufacturing arena, paving the way for boosting the European innovation capacity and creating new market opportunities.

Investigador Principal: M. Sepulcre


Convenio de Colaboración para el desarrollo del proyecto "Plataforma de Simulación 3D para Vehículo autónomo conectado”

Título: Convenio de Colaboración para el desarrollo del proyecto "Plataforma de Simulación 3D para Vehículo autónomo conectado”

Financiado por: DIPUTACION DE ALICANTE

Duración: Desde 01/06/2022 hasta 31/10/2022

Resumen: Los vehículos autónomos emplean sensores para percibir su entorno local de conducción y conducir de forma autónoma, pero las limitaciones de los sensores ante la presencia de obstáculos o condiciones climáticas adversas pueden influir negativamente en su seguridad y eficiencia. Las comunicaciones V2X (Vehicle-to-Everything) pueden reducir este impacto negativo y mejorar la percepción o las capacidades de detección de los vehículos conectados y autónomos al facilitar el intercambio de datos de sensores entre vehículos. Este proceso se denomina generalmente percepción cooperativa, percepción colectiva o sensado cooperativo. La percepción cooperativa permite a los vehículos intercambiar los datos de sus sensores y con ello obtener información adicional sobre el entorno de conducción. Esta información adicional permite que los vehículos receptores sean capaces de detectar objetos que, de otro modo, no serían detectables localmente.

La percepción cooperativa también puede ayudar a mejorar la precisión de los sensores de los vehículos y aumentar la confianza sobre los objetos detectados. La percepción cooperativa es, por lo tanto, esencial para que los vehículos autónomos tengan una percepción precisa del entorno, y su relevancia queda patente por los procesos de estandarización de ETSI y SAE en esta materia, y el interés de asociaciones como el C2C-CC (Car-to-Car Communications Consortium) y el 5GAA (5G Automotive Association). Sin embargo, la comunidad investigadora carece de las herramientas necesarias para investigar adecuadamente soluciones avanzadas de percepción cooperativa. Los estudios realizados hasta la fecha se centran en el estudio del rendimiento de las comunicaciones V2X y tienen un modelado simplificado de los entornos de detección y conducción. El diseño de sistemas de percepción cooperativa requiere un modelado y una simulación detallados de los componentes clave. En este contexto, el objetivo de este proyecto es la implementación de una plataforma software única que combine la conectividad V2X con funciones de detección y conducción autónoma en un entorno de simulación 3D de alta fidelidad. Hasta la fecha, los efectos que las comunicaciones V2X en general, y la percepción cooperativa en particular, tienen sobre el vehículo autónomo no se han podido estudiar en la comunidad por la falta de este tipo de plataformas. Por ello, esta plataforma representará un activo valioso para la comunidad investigadora y los procesos de estandarización en curso, y además posibilitará la I+D+i avanzada en percepción cooperativa.

La plataforma aprovechará los modelos de comunicación V2X implementados en los últimos años por el laboratorio UWICORE de la UMH, y utilizará y extenderá las plataformas de código abierto ampliamente utilizadas por la comunidad investigadora en los dominios de detección y conducción autónoma, como CARLA o Apollo.

Investigador Principal: SEPULCRE RIBES, MIGUEL.


RE4DY - European Data as a PRoduct Value Ecosystems for Resilient Factory 4.0 Product and ProDuction ContinuitY and Sustainability

Título: RE4DY - European Data as a PRoduct Value Ecosystems for Resilient Factory 4.0 Product and ProDuction ContinuitY and Sustainability

Financiado por:

Duración: 1st June 2022 to 31 may 2025

Resumen: As part of the green, circular and digital transformation of the European manufacturing community, it is extremely important that data-driven digital manufacturing processes urgently incorporate innovative and active resiliency strategies at production and supply chain levels to maintain their sovereignty and competitiveness levels, respecting European digital values (excellence, privacy, trust) to improve individual and value chain flexibility. In order to achieve long-term resilience to reorganise supply chains or speed up decision making to dealt with any disruption, it is imperative to ensure the implementation of distributed data-intensive intelligent and dynamic industrial decision support, augmentation and automation processes, integrating Artificial Intelligence (smart anticipation) and Intelligent Automation (rapid response) capabilities in Human-Automation symbiosis. Hence, only businesses that can articulate their data, based on AI, digital thread and digital twin solutions, will be able to react rapidly to external shocks. RE4DY mission is to demonstrate that the European industry can jointly build unique data-driven digital value networks 4.0 to sustain competitive advantages through digital continuity and sovereign data spaces across all phases of product and process lifecycle, proposing ?Data as a Product? core concept to facilitate the implementation of digital continuity across digital threads, data spaces, digital twin workflows and AI/ML/Data pipelines. This concept leverages resiliency on top of advanced manufacturing digital processes and value ecosystems supporting the development and implementation of digital continuity, so distributed data management solutions implemented to deal with factory resiliency can be immediately and seamlessly reused to enhance connected factory and value network level processes.

Investigador Principal: GOZALVEZ SEMPERE, JAVIER MANUEL.


Gestión de redes 5G and Beyond para el desarrollo de sectores críticos (REACT)

Título: Gestión de redes 5G and Beyond para el desarrollo de sectores críticos (REACT)

Financiado por:

Duración: Desde 01/01/2022 hasta 31/12/2022

Resumen: Las redes 5G y Beyond 5G van a ser catalizadores clave para la digitalización de nuestra economía e industria, así como para el desarrollo de sectores clave como la Industria 4.0 y el vehículo autónomo conectado. El aumento del nivel de automatización de la Industria 4.0 y el vehículo autónomo conectado hace que emerjan nuevos servicios críticos y plantea un escenario de comunicaciones complejo debido al amplio abanico de diferentes aplicaciones y servicios que coexistirán, todos ellos con muy diferentes a la vez que estrictos requisitos de latencia, fiabilidad y ancho de banda. Estos requisitos tan exigentes de los servicios críticos imponen nuevos retos a las redes 5G y Beyond 5G, que requieren mecanismos de gestión flexibles que sean capaces de garantizar los diferentes requisitos de latencia, fiabilidad y tasas de transmisión de los distintos servicios que coexistirán en estos entornos de manera eficiente. En este contexto, en este proyecto se estudiarán soluciones y mecanismos de gestión de redes 5G and Beyond (como técnicas de RAN slicing, scheduling, etc.) eficientes que analicen y/o garanticen los requisitos de latencia y fiabilidad de servicios críticos de la Industria 4.0 y el vehículo autónomo conectado de una manera eficiente.

Palabras Clave: redes 5G and Beyond.

Investigador Principal: LUCAS ESTAÑ, MARIA DEL CARMEN


IRLADAR

Título: Sistemas LADAR de altas prestaciones en el infrarrojo basados en conversión de longitud de onda de imagen

Financiado por: AEI - MCIIN

Duración: 09/2021 - 08/2024

Resumen: Este proyecto se orienta a la investigación y desarrollo de sistemas de visión activa por tiempo de vuelo empleando iluminación láser (LADAR) en nuevas regiones espectrales del infrarrojo. Se orienta tanto a la región segura para el ojo humano (eye-safe) en torno a 1550 nm, así como a la región del infrarrojo medio en torno a 3.5 micras (MWIR), donde no existen actualmente sistemas de este tipo, y que representa una zona espectral de sumo interés, dando así respuesta a una meta tecnológica en mejora de este tipo de sistemas, contemplada explícitamente en la Estrategia de Tecnología e Innovación para la Defensa (ETID 2015) dentro del Reto 8 en seguridad, protección y defensa.

Este nuevo proyecto es continuación y aprovechamiento práctico de resultados de otros proyectos previos financiados por el Plan Nacional, orientados a la investigación de sistemas de conversión en longitud de onda de imágenes a nivel más básico en distintas zonas infrarrojas, y al estudio de aspectos clave para su utilidad práctica, como la resolución en las imágenes convertidas, el campo angular de visión, su potencial compacidad y miniaturización. En el proyecto anterior TEC2017-88899-C2-1-R, se dieron los primeros pasos básicos en su adaptación a sistemas de visión activa por tiempo de vuelo.

Con la experiencia acumulada, en este proyecto se aborda el llevar estos sistemas a sus potenciales rendimientos teóricos, ahondando en los aspectos limitantes detectados, y optimizando compromisos entre resolución en la imagen y eficiencia cuántica de conversión para alcanzar elevadas prestaciones en la práctica, persiguiendo como resultado un sistema de nivel de madurez tecnológica TRL6 en la región eye-safe, apto para transferencia de tecnología, y un nivel TRL4 en la región MWIR. Las técnicas a emplear se basan en procesos ópticos no lineales de suma de frecuencias de la imagen original infrarroja con un haz láser en un cristal no lineal, dando como resultado una nueva imagen en la región espectral del visible e infrarrojo cercano, donde existen detectores de Silicio como CCD o CMOS, EMCCD y cámaras intensificadas de elevadas prestaciones. Se demostrará el primer sistema LADAR en el MWIR a nivel internacional.

A nivel más básico, tiene también como objetivo aumentar la resolución y campo angular de visión en las imágenes convertidas mediante el aumento de aceptancia angular en procesos de suma de frecuencias en cristales no lineales que contienen estructuras de dominios ferroeléctricos similares al PPLN, que sea compatible con altas eficiencias de conversión, dado que en general, cuando se emplea una única longitud de onda de iluminación y de bombeo del proceso SFM hay compromisos entre resolución y eficiencia. Se aborda eliminar estos compromisos mediante el uso de una combinación novedosa de múltiples longitudes de onda de iluminación, múltiples ondas de bombeo del proceso SFM, y distribuciones estratégicas novedosas de dominios ferroeléctricos en cristales no lineales microestructurados como el LiNbO3 o el KTP.

Palabras Clave: Fotónica, láseres, óptica no lineal, sistemas de visión

Investigador Principal: Juan Capmany, Adrián José Torregrosa


Redes y Servicios Inteligentes y Elásticos para Sectores Industriales Críticos

Título: Redes y Servicios Inteligentes y Elásticos para Sectores Industriales Críticos

Financiado por: AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

Duración: Desde 01/09/2021 hasta 31/08/2024

Resumen: Tras el inicio del despliegue de las redes 5G, la comunidad científica ha iniciado la definición de las redes Beyond 5G. Estas redes servirán como herramienta para la transformación digital de nuestra economía y sociedad mejorando la productividad, calidad de vida y sostenibilidad. 5G ha sentado las bases para la transformación digital de la industria al introducir capacidades de comunicación eMBB, URLLC y mMTC que dan soporte a sectores industriales críticos, como la movilidad conectada y autónoma y la Industria 4.0, caracterizados por requisitos de comunicación exigentes. Sin embargo, dichos requisitos y la creciente complejidad y dinamismo de las redes presentan importantes retos para que la tecnología 5G de soporte de forma eficiente a dichos sectores industriales críticos, sobre todo a medida que aumentan los niveles de automatización y autonomía y se hace un uso más intensivo de los datos. De hecho, proporcionar de forma simultánea altas tasas de transmisión, fiabilidad y baja latencia en los denominados servicios uHSLLC (ultraHigh-Speed-with-Low-Latency Communication) requiere nuevas soluciones en la red de acceso radio (RAN, Radio Access Network) que hagan un uso más eficiente y dinámico de los recursos y un uso más intensivo y expansivo de las capacidades de comunicación y cómputo en los límites de la red. La transformación digital de la industria requiere de redes programables e inteligentes capaces de adaptarse a nuevas demandas y de garantizar niveles de conectividad altamente robustos y eficientes. La tecnología 5G ha preparado el camino para la creación de este tipo de redes al softwarizar las redes móviles, a costa de una creciente complejidad en su gestión que puede afectar a su rendimiento y eficiencia (incluida eficiencia energética). Estos retos requieren crear nuevas redes inteligentes que integren procesos cognitivos que permitan la toma de decisiones autónoma gracias a la convergencia de las redes, la computación y los datos. Esta necesidad ha dado pie a la definición por parte de NetWorld2020 de los Smart Networks and Services (SNS) como eje central de las redes del futuro. El proyecto SeNSes contribuirá al diseño de las futuras SNS mediante soluciones que permitan una gestión más elástica y proactiva de los recursos de la RAN de forma que se garantice una operación fiable y eficiente de las futuras redes móviles e inalámbricas utilizando  estructuras de inteligencia colectiva aprovechando las capacidades de las infraestructuras en la nube, los límites de la red (edge networks) e incluso los dispositivos.


El proyecto se centrará en desarrollar propuestas para la coexistencia e interworking de redes y servicios, técnicas de gestión de recursos distribuidas y beyond-the-edge, y soluciones de RAN slicing que permitan una gestión proactiva y flexible de las redes RAN. Las propuestas serán diseñadas considerando los  requisitos de la conducción autónoma y conectada y la Industria 4.0, dos sectores industriales críticos con crecientes niveles de automatización y adopción de la IA. Ambos sectores se caracterizan también por la integración de dispositivos cada vez más conectados y autónomos con altas capacidades de sensado y cognitivas sobre plataformas sofwarizadas con cada vez mayor capacidad de procesado. Ambos sectores requieren de futuras SNS capaces de dar soporte de forma determinista a servicios uHSLLC en escenarios con crecientes niveles de autonomía y movilidad y que cada vez hacen un uso más intensivo de datos

Palabras Clave: movilidad conectada

Investigador Principal: J. Gozalvez, M. Sepulcre


DEMOSPACE

Título: Modelado avanzado y caracterización de nuevos componentes de Alta frecuencia en guía de onda y tecnología planar para las aplicaciones espaciales emergentes

Financiado por: Ministerio de Ciencia e Innovación

Duración: 3 años

Resumen: Actualmente, los sistemas y aplicaciones de comunicación satélite europeos más relevantes soportan un gran número de servicios de la moderna Sociedad Digital. Entre ellos destacamos el sistema de navegación global GALILEO, programas meteorológicos y de observación de la Tierra como COPERNICUS, nano-satélites para misiones científicas y grandes constelaciones de pequeños satélites para implementar el próximo "Internet por Satélite", así como grandes satélites de telecomunicaciones en órbita geoestacionaria. Gracias a estas cargas útiles satelitales, muchas aplicaciones civiles y militares (transmisión de TV/video, transmisión de datos a alta velocidad, comunicaciones fijas y móviles de banda ancha, pronósticos meteorológicos) y una amplia variedad de sectores se están beneficiando a nivel mundial.

Con el objetivo de mantener el crecimiento de estas aplicaciones, todos los programas satelitales citados están desarrollando sus evoluciones futuras: segunda generación de GALILEO, nueva generación de satélites meteorológicos (METEOSAT y METOP), próximaserie de misiones SENTINEL, próxima generación de pequeñas plataformas para las constelaciones Starlink y OneWeb, y nuevas grandes plataformas espaciales multihaz, que operan en los rangos de frecuencia de onda milimétrica y submilimétrica. Todos ellos necesitarán cargas de comunicación más avanzadas basadas en equipos novedosos (componentes pasivos y antenas) con requisitos más estrictos.

En estrecho contacto con los principales agentes espaciales (incluida la Agencia Espacial Europea, así como las industrias multinacionales y españolas, que han expresado su apoyo a este proyecto), se han identificado las necesidades de las futuras cargas satelitales como: dispositivos más compactos que manejan mayores niveles de potencia para aplicaciones de baja frecuencia (1-2 GHz) (futuros satélites GALILEO y METEOSAT), implementación de guías de onda más ligeras (compatibles con tecnología plana) para banda C (4-8 GHz) y banda X (8-12 GHz), dispositivos de futura generación para satélites de observación de la Tierra y plataformas pequeñas, componentes de mayor ancho de banda (filtros y multiplexores) y su diseño integrado con células radiantes para nuevos satélites multihaz, que ya funcionan en la banda Ka (20-30 GHz) y muy pronto también en las bandas Q/V (40-75 GHz). Además, también deben abordarse soluciones tecnológicas para las cargas de comunicación más modernas, que utilizan frecuencias más altas (banda W, entre 75 y 110 GHz).

El objetivo principal del proyecto es abordar los desafíos identificados mediante el diseño de nuevos componentes pasivos y antenas para los sistemas de comunicación satelital de próxima generación, incluida la fabricación de prototipos y verificación experimental. Para este fin, este subproyecto tendrá como objetivos particulares el modelado avanzado y la validación de los nuevos componentes de alta frecuencia que se propongan para las citadas aplicaciones espaciales, haciendo hincapié en sus prestaciones en potencia (efectos de autocalentamiento y de descarga por corona y/o multipactor). Ello incluye el estudio multifísico y la validación de estructuras en tecnología planar, híbridas (Substrate Integrated Waveguide), guía de onda y de la prometedora gap waveguide. Asimismo, desde este subproyecto también se abordará el diseño de componentes (especialmente filtros y diplexores) de altas prestaciones en cuanto a respuesta eléctrica y tamaño.

Palabras Clave: Circuitos Pasivos, Antenas, Tecnologías de Alta Frecuencia, Diseño y Técnicas de Fabricación, Efectos de Alta Potencia, Carga Útil de Satélite, Seguridad- Defensa, Sociedad Digital- Internet por Satélite

Investigador Principal: Stephan Marini y Miguel Ángel Sánchez Soriano(UA)


FRESH MIPFOS

Título: Desplazamiento de frecuencia en Fotónica de Microondas para sensores de fibra óptica

Financiado por: Ministerio de Economía y Competitividad

Duración: 1/1/2018 - 31/12/2020.

Resumen: El proyecto FRESH MIPFOS tiene como objetivo el desarrollo de sistemas y técnicas basadas en el uso de métodos de Desplazamiento de Frecuencia (Frequency-Shifting, FS) en Fotónica de Microondas (Microwave Photonics, MWP) para su uso como unidades de interrogación estables y compactas en sensores de fibra óptica cuasi-distribuidos de tipo interferométrico o reflectométrico, aunando las capacidades de procesado MWP y la ventaja en sensibilidad de la detección óptica a bajos anchos de banda. Alimentadas por la continua mejora de las tecnologías fotónicas en bandas de transmisión óptica, las técnicas de desplazamiento de frecuencia o de conversión ascendente y descendente de frecuencia representa un productivo contexto para el transporte, procesado, medida y filtrado de señales de radio-frecuencia después de su modulación sobre una portadora ótpica estructurada y subsiguiente conversión descendente de frecuencia.

Dentro de este contexto, FRESH MIPFOS se basa en un enfoque inverso, centrándose en las posibilidades de manipulación y caracterización de señal óptica proporcionadas por componentes de desplazamiento de frecuencia controlados por radio-frecuencia. Como aplicación primaria del proyecto, se explotarán subsistemas FS de MWP para proporcionar mejoras sustanciales en términos de flexibilidad y desempeño de unidades de interrogación de sensores de fibra, desarrollando nuevas soluciones para sistemas interferométricos, reflectométricos y de tipo radar sin sacrificar su simplicidad global. En particular, el proyecto se enfoca hacia tres objetivos principales.

Primero, a la introducción de técnicas MWP de modulación y detección para la mejora de sistemas de interrogación estándar de tipo interferometría FS con posibles rangos del orden de km. Segundo, al desarrollo novedoso de interferometría láser o de baja coherencia en camino común basado conversión ascendente y descendente y propagación dispersiva, con sustanciales mejoras sobre aproximaciones previas relacionadas. A este respecto, las mejoras propuestas están asociadas con el rango de desplazamiento, sensibilidad y estabilidad, en este caso debidas de la geometría de camino común.

Finalmente, el proyecto se orienta al desarrollo de una fuente láser compacta de realimentación con desplazamiento de frecuencia e inyección de onda continua, para su uso en sistemas ópticos de interrogación de tipo radar de onda continua y frecuencia modulada. El conjunto de aplicaciones, que evoluciona de demonstraciones previas donde se ha detectado la necesidades de mejora propuestas, está particularmente adaptado a escenarios de sensado local o remoto en entornos rigorosos o incontrolados. Los sensores empleados son estándar de tipo reflectométrico o interferométrico cuasi-ditribuido basados en tecnología madura de grado comercial. Los sistemas desarrollados dentro del proyecto pueden ser aplicados por tanto de forma inmediata a redes de sensores de fibra óptica. Debido a la versatilidad de las técnicas propuestas, se pretenden implementar aplicaciones adicionales, abriendo la posibilidad de usar arquitecturas o subsistemas FRESH MIPFOS concretos como alternativas compactas de fibra a técnicas de metrología o de generación de señal, con aplicación sistemas de seguridad y defensa.

Palabras Clave: Fotónica de Microondas, Desplazamiento de frecuencia, Conversión de frecuencia, Láser, Sensores de Fibra Óptica.

Investigador Principal: Carlos R. Fernández-Pousa


EQC2018_004288_P

Título: Laboratorio Reconfigurable de Comunicaciones y Redes 5G and Beyond

Financiado por: Ministerio de Ciencia e Innovación. Subprograma Estatal de Infraestructuras Científicas y Técnicas, y Equipamiento

Duración: 3 años

Investigador Principal: J. Gozalvez


ENGINE

Título: Redes y Comunicaciones 5G and Beyond para Servicios Críticos adaptados a Demanda en Vehículos Autónomos y Fábricas Conectados

Financiado por: Ministerio de Economía, Industria y Competitividad

Duración: 3 años y 9 meses

Investigador Principal: J. Gozalvez, M. Sepulcre


IMACONRG

Título: Sistemas de conversión en longitud de onda de imágenes para aplicaciones range-gated

Financiado por: AEI - MCIIN

Duración: 01/2018 - 06/2021

Resumen: El objetivo global de este proyecto coordinado es realizar I+D en sistemas de conversión de longitud de onda de imágenes bidimensionales, orientado principalmente a su empleo en sistemas LADAR y sistemas de visión nocturna con iluminación auxiliar.

Como objetivos generales se plantean el investigar y desarrollar sistemas activos basados en óptica no lineal, mediante SFM con un láser local. Aunque no de manera exclusiva, la orientación principal será convertir imágenes con espectro original en la región eye-safe del espectro, con longitudes de onda en torno 1550 nm. En cuanto a los convertidores activos de imagen, obtener dispositivos miniaturizados con muy alta resolución, que operen en entornos reales más allá del laboratorio. Aunque se mantiene el interés en otras bandas adicionales como MIR y THz, y se continúa con esta actividad, las características operativas novedosas, de mayor interés que las espectrales, tal y como se ha explicado, se implementan, en la región eye-safe en torno a 1550 nm, dado su interés particular, como ejemplo trasladable a otras bandas.

Palabras Clave: Fotónica, sistemas de visión, óptica, óptica no lineal, up-conversion, range-gating, sensores de imagen, LADAR

Investigador Principal: Juan Capmany, Adrián José Torregrosa


TransAID

Título: Transition Areas for Infrastructure-Assisted Driving

Financiado por: Comisión Europea, Programa Marco H2020. H2020-ART-2016-2017 (Topic: ART-05-2016)

Duración: 3 años

Investigador Principal: J. Gozalvez


AUTOWARE

Título: Wireless Autonomous, Reliable and Resilient ProductIon Operation ARchitecture for Cognitive Manufacturing

Financiado por: Comisión Europea, Programa Marco H2020. H2020-IND-CE-2016-17 (Topic: FOF-11-2016)

Duración: 3 años

Investigador Principal: J. Gozalvez


WMA-NANOTICS

Título: Nanoestructuras cuánticas semiconductoras como clave para futuras tecnologías: de la nanofotónica a la nanoplasmónica.

Financiado por: Ministerio de Economía y Competitividad

Duración: Enero 2011 - diciembre 2014

Resumen: En este proyecto proponemos plasmar el conocimiento adquirido por los grupos participantes para el desarrollo de algunos dispositivos clave para tecnologías futuras en telecomunicaciones y sensores, en su mayoría basados en puntos cuánticos ycombinando conceptos de nanofotónica y de nanoplasmónica. También se plantea el uso de puntos cuánticos semiconductores como emisores de luz clásicos (agrupaciones de muchos de ellos) y cuánticos (de forma aislada).

Estos desarrollos suponen, además, seguir avanzando en nanoestructuras semiconductoras y metálicas, en nuevos conceptos de estructuras fotónicas y plasmónicas, en fabricación de dispositivos, en su caracterización y usos, no tanto para su optimización, sino también para la propuesta de nuevos dispositivos a medio-largo plazo y su integración en chips III-V y/o de Silicio (en el caso de usar tecnologías híbridas combinando puntos cuánticos y materiales orgánicos como los polímeros). Es por ello que el presente proyecto coordinado agrupa investigadores de reconocido prestigio en todas estas áreas de especialización: simulación/diseño, nanoestructuras cuánticas semiconductoras, nanopartículas, caracterización estructural y óptica, nuevos conceptos de nanofotónica y nanoplasmónica, polímeros y resinas litográficas para fotónica orgánica, telecomunicaciones, desarrollo de sensores, etc.

Los conceptos de nanofotónica basados en guías dieléctricas o estructuras de cristal fotónico tienen el inconveniente de ocupar un espacio demasiado grande en comparación a los dispositivos electrónicos. Para paliar y solventar este problema también proponemos iniciar líneas de trabajo basadas en conceptos de nanoplasmónica, por su potencial reducción de los dispositivos a dimensiones muy por debajo de la longitud de onda de la luz (del orden de la centena de nm). Tanto unos conceptos (nanofotónica) como los otros (nanoplasmónica) pueden usarse para el desarrollo de dispositivos de luz clásica o de muchos fotones y de luz cuántica o fotones únicos. Sin embargo, otras muchas aplicaciones no tienen porqué tener las restricciones aludidas, típicas de chips para computación o memoria, por lo que los conceptos de nanofotónica resultarían de interés, por ejemplo en el campo de la Fotónica de Microondas, los sensores y dispositivos lab-on-a-chip, que son otros de los campos de aplicación que se propone en este proyecto. En este campo también resultará de gran interés el desarrollo de dispositivos fotónicos con tecnología orgánica (polímeros) o híbrida (combinando polímeros con puntos cuánticos y/o nanoestructuras metálicas) sobre substratos cualesquiera, semiconductores III-V o incluso compatibles C-MOS (silicio).

El proyecto, de forma global, está apoyado por varios EPO (se anexan al final de este documento), además de haberse adjuntado como apoyos parciales a varios subproyectos. SUPROYECTO 05: WMA-NANOTICS El objetivo principipal del subproyecto WMA-NANOTICS es el uso de técnicas de fotónica de microondas para la carcterización de dispositivos cuánticos de semiconductor y, de igual forma, emplear dichos dispositivos en aplicaciones de telecomunicaciones, sensores y procesado fotónico. Los objetivos concretos de este subproyecto abordan tanto temáticas clásicas como dispositivos cuánticos.
1) Caracterización de láseres de nanoestructuras semiconductoras en microcavidades y evaluación de su funcionamiento en sistemas de comunicaciones ópticas
2) Implementación de un sistema de modulación de fase para la caracterización de fotones en interferometría HBT y diseño de nuevas aplicaciones de la modulación electro-óptica de estados cuánticos
3) Caracterización de nuevos subsistemas de fotónica de microondas, en especial de desplazadores de fase, basados en puntos cuánticos
4) Caracterización de dispositivos poliméricos guiados y de fibra con nanoestrucutras dopantes (T4.1 y T5.2.2).
5) Identificar aplicaciones de procesado de señal fotónica implementables en los nuevos dispositivos guiados creados en este proyecto
6) Nuevas formas de interrogación de sensores mediante técnicas de fotónica de microondas y fuentes de banda ancha

Estos objetivos se llevarán a partir de la experiencia inicial del grupo en varias áreas de investigación. En particular, el objetivo 1 se basa en la experiencia en evaluación de láseres y en el diseño de sistemas de comunicaciones ópticas; el objetivo 2, en la modelización de dispositivos de modulación electro-óptica de estados cuánticos; los objetivos restantes se basan en la experiencia adquirida en evaluación y diseño de dispositivos y sistemas de fotónica de microondas (objetivos 3 y 4), diseño de sistemas de procesado de señal (objetivo 5), y en el emplo de fuentes de banda ancha (objetivo 6). Este conjunto de acciones permitirán abordar aplicaciones mutidisciplinares, tanto de orden clásico como cuántico, de dispositvos basados en estructuras cuánticas semiconductoras desde la perspectiva de su integración con técnicas y sistemas basados en fotónica de microondas.

Investigador Principal: Carlos R. Fernández-Pousa


Convenios con Empresas

NEXVISION1.21A

Título: Contrato de Asistencia Técnica y Asesoramiento Técnico entre UMH y NEXVISION SAS

Financiado por: NEXVISION SAS

Duración: 11/2021 - 12/2021

Resumen: Contrato de Asistencia Técnica y Asesoramiento en el campo de la física óptica y láser para los estudios preliminares de imágenes de la gama "iLIDAR" de NEXVISION

Investigador Principal: A. J. Torregrosa


Proyectos Colaboración Interuniversitaria