Air-gap based vertical cavity micro-opto-electro-mechanical Fabry-Perot filters

Mikrooptische Filter sind heutzutage in vielen Bereichen in der Telekommunikation unersetzlich. Wichtige Einsatzgebiete sind aber auch spektroskopische Systeme in der Medizin-, Prozess- und Umwelttechnik. Diese Arbeit befasst sich mit der Technologieentwicklung und Herstellung von luftspaltbasierenden, vertikal auf einem Substrat angeordneten, oberflächenmikromechanisch hergestellten Fabry-Perot-Filtern. Es werden zwei verschiedene Filtervarianten, basierend auf zwei verschiedenen Materialsystemen, ausführlich untersucht. Zum einen handelt es sich dabei um die Weiterentwicklung von kontinuierlich mikromechanisch durchstimmbaren InP / Luftspaltfiltern; zum anderen werden neuartige, kostengünstige Siliziumnitrid / Luftspaltfilter wissenschaftlich behandelt. Der Inhalt der Arbeit ist so gegliedert, dass nach einer Einleitung mit Vergleichen zu Arbeiten und Ergebnissen anderer Forschergruppen weltweit, zunächst einige theoretische Grundlagen zur Berechnung der spektralen Reflektivität und Transmission von beliebigen optischen Schichtanordnungen aufgezeigt werden. Auß erdem wird ein kurzer theoretischer Ü berblick zu wichtigen Eigenschaften von Fabry-Perot-Filtern sowie der Möglichkeit einer mikromechanischen Durchstimmbarkeit gegeben. Daran anschließ end folgt ein Kapitel, welches sich den grundlegenden technologischen Aspekten der Herstellung von luftspaltbasierenden Filtern widmet. Es wird ein Zusammenhang zu wichtigen Referenzarbeiten hergestellt, auf denen diverse Weiterentwicklungen dieser Arbeit basieren. Die beiden folgenden Kapitel erläutern dann ausführlich das Design, die Herstellung und die Charakterisierung der beiden oben erwähnten Filtervarianten. Abgesehen von der vorangehenden Epitaxie von InP / GaInAs Schichten, ist die Herstellung der InP / Luftspaltfilter komplett im Institut durchgeführt worden. Die Herstellungsschritte sind ausführlich in der Arbeit erläutert, wobei ein Schwerpunktthema das trockenchemische Ä tzen von InP sowie GaInAs, welches als Opferschichtmaterial für die Herstellung der Luftspalte genutzt wurde, behandelt. Im Verlauf der wissenschaftlichen Arbeit konnten sehr wichtige technische Verbesserungen entwickelt und eingesetzt werden, welche zu einer effizienteren technologischen Herstellung der Filter führten und in der vorliegenden Niederschrift ausführlich dokumentiert sind. Die hergestellten, für einen Einsatz in der optischen Telekommunikation entworfenen, elektrostatisch aktuierbaren Filter sind aus zwei luftspaltbasierenden Braggspiegeln aufgebaut, welche wiederum jeweils 3 InP-Schichten von (je nach Design) 357nm bzw. 367nm Dicke aufweisen. Die Filter bestehen aus im definierten Abstand parallel übereinander angeordneten Membranen, die über Verbindungsbrücken unterschiedlicher Anzahl und Länge an Haltepfosten befestigt sind. Da die mit 357nm bzw. 367nm vergleichsweise sehr dünnen Schichten freitragende Konstrukte mit bis zu 140 nm Länge bilden, aber trotzdem Positionsgenauigkeiten im nm-Bereich einhalten müssen, handelt es sich hierbei um sehr anspruchsvolle mikromechanische Bauelemente. Um den Einfluss der zahlreichen geometrischen Strukturparameter studieren zu können, wurden verschiedene laterale Filterdesigns implementiert. Mit den realisierten Filter konnte ein enorm weiter spektraler Abstimmbereich erzielt werden. Je nach lateralem Design wurden internationale Bestwerte für durchstimmbare Fabry-Perot-Filter von mehr als 140nm erreicht. Die Abstimmung konnte dabei kontinuierlich mit einer angelegten Spannung von nur wenigen Volt durchgeführt werden. Im Vergleich zu früher berichteten Ergebnissen konnten damit sowohl die Wellenlängenabstimmung als auch die dafür benötigte Abstimmungsspannung signifikant verbessert werden. Durch den hohen Brechungsindexkontrast und die geringe Schichtdicke zeigen die Filter ein vorteilhaftes, extrem weites Stopband in der Größ enordnung um 550nm. Die gewählten, sehr kurzen Kavitätslängen ermöglichen einen freien Spektralbereich des Filters welcher ebenfalls in diesen Größ enordnungen liegt, so dass ein weiter spektraler Einsatzbereich ermöglicht wird. Während der Arbeit zeigte sich, dass Verspannungen in den freitragenden InPSchichten die Funktionsweise der mikrooptischen Filter stark beeinflussen bzw. behindern. Insbesondere eine Unterätzung der Haltepfosten und die daraus resultierende Verbiegung der Ecken an denen sich die Verbindungsbrücken befinden, führte zu enormen vertikalen Membranverschiebungen, welche die Filtereigenschaften verändern. Um optimale Ergebnisse zu erreichen, muss eine weitere Verbesserung der Epitaxie erfolgen. Jedoch konnten durch den zusätzlichen Einsatz einer speziellen Schutzmaske die Unterätzung der Haltepfosten und damit starke vertikale Verformungen reduziert werden. Die aus der Verspannung resultierenden Verformungen und die Reaktion einzelner freistehender InP Schichten auf eine angelegte Gleich- oder Wechselspannung wurde detailliert untersucht. Mittels Weisslichtinterferometrie wurden lateral identische Strukturen verglichen, die aus unterschiedlich dicken InP-Schichten (357nm bzw. 1065nm) bestehen. Einen weiteren Hauptteil der Arbeit stellen Siliziumnitrid / Luftspaltfilter dar, welche auf einem neuen, im Rahmen dieser Dissertation entwickelten, technologischen Ansatz basieren. Die Filter bestehen aus zwei Braggspiegeln, die jeweils aus fünf 590nm dicken, freistehenden Siliziumnitridschichten aufgebaut sind und einem Abstand von 390nm untereinander aufweisen. Die Filter wurden auf Glassubstraten hergestellt. Der Herstellungsprozess ist jedoch auch mit vielen anderen Materialien oder Prozessen kompatibel, so dass z.B. eine Integration mit anderen Bauelemente relativ leicht möglich ist. Die Prozesse dieser ebenfalls oberflächenmikromechanisch hergestellten Filter wurden konsequent auf niedrige Herstellungskosten optimiert. Als Opferschichtmaterial wurde hier amorph abgeschiedenes Silizium verwendet. Der Herstellungsprozess beinhaltet die Abscheidung verspannungsoptimierter Schichten (Silizium und Siliziumnitrid) mittels PECVD, die laterale Strukturierung per reaktiven Ionenätzen mit den Gasen SF6 / CHF3 / Ar sowie Fotolack als Maske, die nasschemische Unterätzung der Opferschichten mittels KOH und das Kritisch-Punkt-Trocken der Proben. Die Ergebnisse der optischen Charakterisierung der Filter zeigen eine hohe Ü bereinstimmung zwischen den experimentell ermittelten Daten und den korrespondierenden theoretischen Modellrechnungen. Weisslichtinterferometermessungen der freigeätzten Strukturen zeigen ebene Filterschichten und bestätigen die hohe vertikale Positioniergenauigkeit, die mit diesem technologischen Ansatz erreicht werden kann.

Numerical simulation of tunnel fires using preconditioned finite volume schemes

This article is concerned with the numerical simulation of flows at low Mach numbers which are subject to the gravitational force and strong heat sources. As a specific example for such flows, a fire event in a car tunnel will be considered in detail. The low Mach flow is treated with a preconditioning technique allowing the computation of unsteady flows, while the source terms for gravitation and heat are incorporated via operator splitting. It is shown that a first order discretization in space is not able to compute the buoyancy forces properly on reasonable grids. The feasibility of the method is demonstrated on several test cases.

Nuclear charge radii from X-ray transitions in muonic atoms of carbon, nitrogen and oxygen

Energies of muonic X-rays of the K-series of carbon, nitrogen and oxygen have been measured with an accuracy of about 15 eV. Root mean square radii of the nuclear charge distributions were deduced. The results 2.49±0.05 fm for carbon, 2.55 ±0.03 fm for nitrogen and 2.71 ±0.02 fm for oxygen are in good agreement at comparable accuracy with recent electron scattering data.

La relación de poder : un enfoque psicosocial para el estudio de la organización escolar.

Comprobar si las variables método de enseñanza y centro de estudio tienen algún efecto sobre las actitudes y el estilo cognitivo de los sujetos. Establecer el grado en que el método y el tipo de centro afectan al clima social escolar. Estudiar el efecto del grado de dogmatismo o del maquiavelismo sobre las percepciones del clima social escolar. 100 sujetos distribuidos en cuatro grupos: 1. 28 sujetos del Bachillerato experimental; 2. 30 sujetos del BUP; 3. 23 sujetos del Bachillerato experimental de un centro de FP; 4. 25 sujetos de FP. En el diseño general las variables independientes son el tipo de centro, el método de enseñanza, maquiavelismo y dogmatismo. La variable dependiente es el clima social. El sexo se usa como variable clasificatoria. Se realizan otros dos diseños en los que maquiavelismo y dogmatismo son usados como variables dependientes. La variable clima social se compone de dos grupos de subvariables: criterios del clima social (implicación, afiliación, apoyo del profesor, competitividad) y dimensiones del clima social (relaciones, autorrealización y estabilidad). En la variable tipo de centro se diferencia entre: Instituto Nacional de Bachillerato e Instituto de Formación Profesional. Dentro del método: experimental y tradicional. Escala D de Rokeach para la medida del dogmatismo. Escala Mach IV para medir el maquiavelismo. Escala de clima social CES de Moos y Trickett, basado en las relaciones entre los miembros de la clase y en la estructura organizativa del aula. El método de enseñanza empleado resultó ser más influyente en el clima social que en el tipo de centro que sólo tuvo un efecto significativo sobre el control del profesor. No se encontraron efectos significativos de las variables de maquiavelismo y dogmatismo sobre los criterios del clima social estudiados. Sí resulta significativo el efecto conjunto de estas variables con la variable método de enseñanza. El maquiavelismo correlaciona negativamente y de forma significativa con la variable relaciones dentro del aula, lo cual parece confirmar la influencia del maquiavelismo, en una manera peculiar de organizar las informaciones relativas las interacciones sociales. Los estudios hechos a partir de la Psicología social se centran en aspectos de la interacción social dentro de la institución escolar frecuentemente descuidados en las investigaciones educativas. Aportaciones esenciales: facilitar la comprensión del proceso educativo y ofrecer soluciones posibles a la problemática de la organización escolar.

Un estudio sobre las actitudes autoritarias, dogmáticas y maquiavélicas en el distrito universitario de Oviedo.

Relacionar los estudios superiores cursados con el autoritarismo, el dogmatismo y el maquiavelismo. Controlar el curso de pertenencia de los sujetos para tratar de esta manera de averiguar las diferencias entre las diferentes facultades o escuelas universitarias en las variables a estudiar. Constatar si las puntuaciones varían significativamente a lo largo de la carrera. 1796 estudiantes de primer y último curso de diferentes centros superiores de la Universidad de Oviedo. Selección de la muestra al azar, aplicación de las escalas y análisis de los datos. Variable independiente: curso y carrera estudiada. Variables dependientes: autoritarismo, dogmatismo y maquiavelismo. Escala F de autoritarismo. Escala D de dogmatismo. Escala Mach IV de maquiavelismo. Se utiliza exclusivamente el método estadístico, principalmente la significación de diferencias de medias. Autoritarismo: las puntuaciones descienden en todos los casos, con una sóla excepción, Pedagogía; en general los alumnos de Ciencias son menos autoritarios que los de Letras; los más autoritarios son los que cursan 'carreras prestigiosas' socialmente como Empresariales, Minas, Económicas, Derecho y Medicina. Dogmatismo: las puntuaciones también descienden a lo largo de los cursos de educación formal salvo en el caso de Pedagogía; se observa cierta tendencia a ser mayores las puntuaciones en las carreras más prestigiosas; hay una alta correlación entre las puntuaciones de autoritarismo y dogmatismo. Maquiavelismo: se produce un descenso de las puntuaciones del primer al último curso en todos los casos, pero este descenso no es en ningún caso significativo estadísticamente; los más maquiavélicos suelen elegir carreras más prestigiosas; parece existir una cierta relación entre las variables maquiavelismo y autoritarismo.

Dimensiones de personalidad, motivación, actitudes y conducta de voto.

Se plantea el estudio científico de las dimensiones de personalidad, motivación, actitudes y características sociodemográficas de la participación y elección política, directamente relacionado con la conducta de voto de una muestra de personas representativas de la isla de Tenerife. . La muestra estuvo formada por un total de 1200 personas de la isla de Tenerife, a las que se les administró una batería de pruebas. . A lo largo del trabajo se ha tratado de encontrar los determinantes del acto más distintivo en una democracia, la conducta de voto, y en relación con ésta, la ideología política que declara el encuestado y la participación-abstención en una consulta electoral; las sociodemográficas, tales como la edad, sexo, nivel de ingresos, nivel de estudios, estado civil y municipio de residencia; y otras que se han denominado sociopolíticas y que se refieren a la ideología política, la práctica religiosa, afiliación a partidos y/o sindicatos. . 1. Cuestionario de Extroversión-Neuroticismo (EN), adaptado para la población española por Pelechano (1970,1972). 2. Cuestionario de Rigidez (R3), adaptación realizada por Pelechano (1972). 3. Cuestionario DOGYANT de fascismo, dogmatismo y antiautoritarismo, afdaptación española realizada por Pinillos y Pelechano (1973). 4. Cuestionario de Hostilidad-Agresión (HEA), elaborado por Pelechano. 5. Cuestionario de Locus de control para adultos multifactorial (LUCAM), Pelechano y Báguena (1983). 6. Cuestionario de Motivación y Ansiedad de Ejecución (MAE), adaptado por Pelechano (1974). 7. Cuestionario de contracontrol (CC), construído por Pelechano y Clemente (1981). 8. Cuestionario de Maquiavelismo (MACH-IV), elaborado por Christie y Geis (1970). 9. Cuestionario de Actitudes (AACC), elaborado ad hoc. 10. Cuestionario de Conducta de Voto (CV). . A lo largo de este trabajo se ha observado cómo existen compromisos de las dimensiones de personalidad, motivación y actitudes en las distintas opciones políticas y la participación electoral. Además de éstas, también las variables sociodemográficas y políticas desempeñan un papel relevante en esa predicción. En este sentido, esplausible hablar de la interinfluencia de esas variables y dimensiones, todo ello dentro de un contexto sociopolítico. . Se puede concluir diciendo que la predicción de la conducta de voto es tan compleja hoy en día que, a pesar de estudios pormenorizados no se ha dado con las claves de esa predicción. Y ello debido posiblemente a las fluctuaciones en el apoyo a los partidos, donde es probable que las personas cambien el sentido del voto dependiendo de los programas de los partidos, del tipo de elección, de los candidatos, además de otros factores más específicos relacionados con la campaña electoral. En este sentido, además de las variables sociodemográficas, políticas y las dimensiones de personalidad, los futuros trabajos deberían dirigirse a apresar esos factores más situacionales que pudieran estar determinando la conducta de voto en unas elecciones..

Elaboración de tus propios materiales didácticos para el área de lengua inglesa.

Resumen tomado de la publicación

On blame-freeness and reciprocity: an experimental study

The theory of reciprocity is predicated on the assumption that people are willing to reward nice or kind acts and to punish unkind ones. This assumption raises the question as to how to define kindness. In this paper we offer a new definition of kindness that we call “blame-freeness.” Put most simply, blame-freeness states that in judging whether player i has been kind or unkind to player j in a social situation, player j would have to put himself in the strategic position of player i, while retaining his preferences, and ask if he would have acted in a manner that was worse than i did under identical circumstances. If j would have acted in a more unkind manner than i acted, then we say that j does not blame i for his behavior. If, however, j would have been nicer than i was, then we say that “j blames i” for his actions (i’s actions were blameworthy). We consider this notion a natural, intuitive and empirically relevant way to explain the motives of people engaged in reciprocal behavior. After developing the conceptual framework, we then test this concept in a laboratory experiment involving tournaments and find significant support for the theory.

Una imagen y mil palabras.

Se exponen una serie de propuestas cuyo objetivo es desarrollar el lenguaje oral infantil a partir de los medios audiovisuales. A los dos años de vida los niños y niñas descubren la posibilidad de comunicarse utilizando un nuevo lenguaje lleno de palabras, más preciso y más complejo que el lenguaje corporal. En la Escuela de Educación Infantil Cuca Fera se potencia el lenguaje oral mediante el uso de imágenes y las nuevas tecnologías. El fomento de la expresión oral se realiza a través de la figura del cuentacuentos viajero, un títere un poco particular hecho con un globo y papel maché, se define como un gran amante de los viajes y de traer fotos de los sitios que ha visitado. La labor de los niños consiste en interpretar los mensajes del cuentacuentos y elegir las imágenes correspondientes para completar los textos. Las actividades del cuentacuentos se han ido modificando a lo largo del curso en función de las respuestas de los niños. Se parte de la realidad de los niños y niñas para utilizar los diferentes lenguajes, oral, escrito y audiovisual.

Exposición de pintura : el arte dentro del aula.

Resumen tomado de la publicación

Actividades artísticas : manualidades, cerámica, artesanía. Actividades formativas complementarias.

Recopilación de recursos desarrolladas con distintas técnicas: trabajos en corcho, lana, madera, papel maché, arcilla, pasta de modelar, etc. que pretende favorecer la enseñanza artística y el desarrollo creativo en los alumnos dentro de las actividades formativas complementarias. Los objetivos del material son: hacer que el niño valore su propio trabajo realizado manualmente, al tiempo que conoce distintos materiales, colores, formas, etc. y hacer que disfrute creando sus propias obras. Las actividades se han clasificado según el material empleado para su elaboración y de cada una se incluye el nivel educativo de los alumnos a los que va dirigido, las herramientas necesarias y una descripción del proceso de realización. Junto a estos datos se incluyen imágenes que ilustran cómo hacer los distintos objetos.

Proyecto de pretalleres, Aulas Hospitalarias Primero de Octubre.

El Aula Hospitalaria Primero de Octubre desarrolla una experiencia de talleres que motive un aprendizaje creativo y lúdico acorde con las necesidades y la atención psicopedagógica que requieren los niños hospitalizados (3-16 años). Los objetivos son: proponer alternativas pedagógicas como técnicas de terapia y relajación; aprovechar las actividades de pre-taller para adquirir aprendizajes escolares; potenciar la iniciativa y la creatividad; presentar el carácter lúdico del aprendizaje; e iniciar a los niños en la cultura del ocio. Para ello se crean los talleres de cerámica, textil, cestería y literatura y biblioteca, que funcionan durante todo el curso, en sesiones diarias. Además, con los niños ingresados de larga estancia se lleva a cabo un seguimiento de sus programas escolares. El trabajo en los diferentes talleres se inicia con introducciones de carácter teórico con apoyo audiovisual y gráfico encaminadas a la aplicación práctica posterior: trabajos en arcilla, papel maché, miga de pan y pasta de maíz; tallado y pulido de cristales; confección de tapíces y alfombras; realización de cestos y objetos en macramé; organización de un libro-forum y elaboración de composiciones y de un periódico mensual. La evaluación destaca que la experiencia favorece una nueva dinámica escolar, motivando la participación de los niños..

Técnicas instrumentales en la enseñanza de la expresión artística.

Trata las técnicas instrumentales de pasta de papel maché, escayola y estaño para completar el aprendizaje en el aula de otras áreas motivando al alumno con un ambiente lúdico e interdisciplinar. Los objetivos son: preparar al alumnado para la aplicación de las diferentes técnicas de pintura, observación de lo que ven y la realización de actividades en diferentes áreas: Sociales, Naturales y Lengua; desarrollar la imaginación, expresando lo imaginado por medio del arte; formar en el cuidado y manejo del material. Las actividades se desarrollan en tres talleres: escayola, modelado tallado y pintado; pasta de papel, elaboración y modelado y estaño, forrado y repujado. Evalúa positivamente el grado de consecución de los objetivos, la metodología empleada y el desarrollo de las actividades.

Intercambio de alumnos de ambiente rural y urbano.

Incluye material elaborado por los alumnos

Las maletas viajeras II.

Este proyecto trata de realizar una aproximación a la ciencia. Los objetivos principales son explorar el entorno; adquirir conocimientos sobre determinados fenómenos físicos; fomentar las actividades en grupo; y promover las capacidades de observación y atención. Se trabajan varios temas: la tierra, el magnetismo, la luz y los experimentos. Para ello se preparan cuatro cajas, en las que se introducen materiales relacionados con cada ámbito de trabajo. Los alumnos utilizan estas cajas en el aula y, además, disponen de otras para llevar a sus casas y realizar actividades con sus familias. Cada una de estas cajas contiene una hoja de instrucciones para los padres; una cámara de fotos desechable para hacer fotografías que luego son expuestas en el aula; y un libro de viaje, donde las familias explican su experiencia. Los alumnos llevan a cabo experimentos con imanes, lupas, espejos, luz y arena. También siembran legumbres y cereales y realizan actividades de modelado con papel maché. Se adjuntan fotografías de las actividades en soporte papel e informático, además de un vídeo sobre la experiencia.