Nuevo artículo escrito por integrantes del Laboratorio de Optoelectrónica de la PUCV fue publicado en destacada revista científica “Photonics Research”.
Felipe Guzmán, Jorge Tapia, Camilo Weinberger, Nicolás Hernández y el profesor Esteban Vera de la Escuela de Ingeniería Eléctrica PUCV, junto a Jorge Bacca de la Universidad Industrial de Santander en Bucaramanga, Colombia y el profesor Benoit Neichel del Laboratorio de Astrofísica de Marsella (LAM), Francia publicaron Deep Optics preconditioner for modulation-free pyramid wavefront sensing.
La investigación de los integrantes de Optolab, entre los que se encuentran estudiantes de postgrado, postdoctorado y profesores de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, fue publicada en la revista científica Photonics Research, que pertenece al destacado Optica Publishing Group y tiene un factor de impacto de 7.6.
Como resultado de esta investigación se establece el hallazgo, mediante el uso de herramientas de deep learning, de un elemento óptico llamado preacondicionador, que mejora el funcionamiento de un sensor de frente de onda tradicional como lo es el piramidal, lo que permite estimar las turbulencias de la luz y aberraciones causadas por la atmósfera y corregirlas de mejor forma.
Utilizar herramientas de deep learning en sensado de frente de ondas es algo reciente, que no se ha explorado ampliamente, por lo que resultados como el de este paper validan que es una buena herramienta a utilizar para mejorar procesos preexistentes.
El instrumento diseñado, es un elemento difractivo óptico que mejora las prestaciones del sensor de frente de onda, a diferencia de otros avances que apuntan al entrenamiento de varias capas convolucionales digitales.
“La gran ventaja que ofrece, al ser una capa óptica en vez de una red neuronal, es que la última obtiene buenos resultados, pero a costa de un poder de cálculo mayor. Por otro lado, el diseño óptico ocurre físicamente y por ende, el precondicionamiento ocurre a la velocidad de la luz”, señala Felipe Guzmán, primer autor del paper.
Además formaron parte del equipo de trabajo, el grupo de Procesamiento de Señales de la UIS en Colombia, a cargo de Jorge Bacca, debido a su experiencia en el diseño de elementos ópticos relacionados a problemas de sensado de imágenes. Posteriormente, hubo trabajo colaborativo en los aspectos físicos, con Benoit Neichel, en representación del grupo de LAM por su vasta experiencia en el diseño e implementación de sensores de frente de onda.
Jorge Tapia, investigador de postdoctorado en Optolab comentó sobre este trabajo colaborativo que “las dificultades prácticas tenían que ver con que el grupo humano estaba disperso en distintos lugares del mundo, a pesar de eso funcionó bien y es gratificante lograr este trabajo multidisciplinario”.
La metodología propuesta es de gran relevancia para la comunidad científica, ya que podrá llegar a ser aplicada para el diseño de una nueva generación de sensores de frente de onda que podrían ser utilizados en telescopios de última generación tal como el Extremely Large Telescope (ELT).
Puedes revisar el paper completo aquí y te invitamos a ver nuestra publicación de Instagram en la que explicamos la investigación.
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