Evaluation of a pilot program that integrated generic and specific skills on engineering degree: a case study in Catalonia

The ETSEIAT recently executed pilot programs to introduce generic and specific skills into its study plans. As these pilots are now concluding, an evaluation of their efficiency has been conducted. This paper analyses the answers given by professors who were interviewed (via in-person interviews and online tests) to determine how they developed and evaluated their students’ skills. The results of these interviews offer clear data about the progress obtained by the pilot programs, how the professors understood the recently added dynamics and tools, and how the new skills are integrated into the various subjects and coursesPeer ReviewedPostprint (published version

Modelling Li-ion battery aging for second life business models

Versió amb una secció retallada, per raons de confidencialitatPremi extraordinari doctorat UPC curs 2015-2016, àmbit d’Enginyeria IndustrialElectric vehicles are, slowly but steadily, entering into the automotive market. The slow entry is caused, basically, by the high cost of their batteries. Additionally, electric vehicle batteries are considered not useful for traction purposes when they have lost between 20 or 30% of its capacity. At this point, batteries should be recycled by the phew companies capable to do so in Europe, knowing that management of batteries as industrial waste until the recycling factory costs money. In the search of economical incentives and trying to eliminate the recycling costs, the idea of electric vehicle battery reuse for stationary applications appeared, which will take advantage from the benefits of reused batteries selling or by the profit obtained from the 2nd life use. This thesis analyzes the different electric vehicle batteries actually in the market, studying the aspects that should be modified and that have to be taken into account when repurposing them. Moreover, it analyzes the remanufacturing costs taking into account the actual battery checking methods. In order to improve these processes, a novel battery state of health estimation methodology is developed using on-board data. This new methodology observes the voltage recovery evolution when the car stops and relates it to battery aging. This thesis studies the rest of useful life in the different possible applications for second life developing an aging model using Matlab and Simuling tools. This model includes the principal aging factors of a battery and, based on current load requirements and temperature profiles of different stationary applications, it determines their expected lifetime. The presented values can be used, afterwards, for economic evaluation, business model calculations, amortization periods and maintenance schedules. Finally, this thesis finishes with an environmental analysis based on the global warming effect produced by the electric vehicle and the battery reuse during its second life, evaluating their environmental presupposed advantages against internal combustion engine vehicles and the battery reuse in each possible business case. This thesis concludes that electric vehicle battery reuse is surely going to take place sooner or later. The electricity grid is waiting for affordable energy storage systems and battery reuse is foreseen as a good option.Els vehicles elèctrics estan, poc a poc però de manera sostinguda, entrant dins el parc automotriu. La seva entrada és més lenta de l'esperat bàsicament per l'alt cost de les bateries. A més, les bateries de vehicle elèctric es consideren no aptes per a usos de tracció de vehicles quan aquestes han perdut entre un 20 i un 30% de la seva capacitat. Arribades a aquest punt, les bateries han de ser reciclades a les poques empreses que en són capaces i la seva gestió costa diners. Per tal d'intentar trobar incentius econòmics i d'eliminar el cost del reciclatge, ha aparegut la idea d'aprofitar les bateries per a aplicacions estacionaries i, dels beneficis de la venta i els serveis oferts, treure'n certa rendibilitat. Aquesta tesi analitza les bateries de vehicle elèctric que actualment estan al mercat, n'estudia els aspectes que cal modificar i tenir presents a l'hora de preparar-les per a la segona vida. Així mateix, fa un estudi de costs del procés de re-manufactura tenint en compte els mètodes actuals de validació de les bateries. Per tal de millorar-ne els processos, s'ha desenvolupat un sistema d'estimació de l'estat de salut de les bateries mitjançant dades embarcades en el propi vehicle basat en l'evolució del voltatge de recuperació un cop el vehicle s'atura. Així mateix, per tal de determinar la duració de les bateries en les possibles aplicacions en segona vida, s'ha desenvolupat un model d'envelliment en Matlab i les eines del Simulink. Aquest model inclou els factors d'envelliment principal de les bateries i, basant-se en els requeriments de corrent i les condicions de temperatura de diverses aplicacions estacionàries de bateries en segona vida, en determina l'esperança de vida útil. Aquests valors poden ser posteriorment utilitzats per a valoracions econòmiques d'amortitzacions de material i dels períodes de manteniment. Finalment, la tesi acaba amb un anàlisi mediambiental de l'efecte hivernacle que produeix el vehicle elèctric i la reutilització de les bateries en una segona vida, valorant la seva idoneïtat mediambiental, o no, en cada possible ús. Acaba concloent que, la reutilització de bateries de vehicle elèctric és un fet que acabarà per ocórrer amb seguretat, doncs el sistema elèctric està esperant sistemes d'emmagatzematge de baix cost i la reutilització de bateries n'és una bona opció.Award-winningPostprint (published version

Modelling Li-ion battery aging for second life business models

Electric vehicles are, slowly but steadily, entering into the automotive market. The slow entry is caused, basically, by the high cost of their batteries. Additionally, electric vehicle batteries are considered not useful for traction purposes when they have lost between 20 or 30% of its capacity. At this point, batteries should be recycled by the phew companies capable to do so in Europe, knowing that management of batteries as industrial waste until the recycling factory costs money. In the search of economical incentives and trying to eliminate the recycling costs, the idea of electric vehicle battery reuse for stationary applications appeared, which will take advantage from the benefits of reused batteries selling or by the profit obtained from the 2nd life use. This thesis analyzes the different electric vehicle batteries actually in the market, studying the aspects that should be modified and that have to be taken into account when repurposing them. Moreover, it analyzes the remanufacturing costs taking into account the actual battery checking methods. In order to improve these processes, a novel battery state of health estimation methodology is developed using on-board data. This new methodology observes the voltage recovery evolution when the car stops and relates it to battery aging. This thesis studies the rest of useful life in the different possible applications for second life developing an aging model using Matlab and Simuling tools. This model includes the principal aging factors of a battery and, based on current load requirements and temperature profiles of different stationary applications, it determines their expected lifetime. The presented values can be used, afterwards, for economic evaluation, business model calculations, amortization periods and maintenance schedules. Finally, this thesis finishes with an environmental analysis based on the global warming effect produced by the electric vehicle and the battery reuse during its second life, evaluating their environmental presupposed advantages against internal combustion engine vehicles and the battery reuse in each possible business case. This thesis concludes that electric vehicle battery reuse is surely going to take place sooner or later. The electricity grid is waiting for affordable energy storage systems and battery reuse is foreseen as a good option.Els vehicles elèctrics estan, poc a poc però de manera sostinguda, entrant dins el parc automotriu. La seva entrada és més lenta de l'esperat bàsicament per l'alt cost de les bateries. A més, les bateries de vehicle elèctric es consideren no aptes per a usos de tracció de vehicles quan aquestes han perdut entre un 20 i un 30% de la seva capacitat. Arribades a aquest punt, les bateries han de ser reciclades a les poques empreses que en són capaces i la seva gestió costa diners. Per tal d'intentar trobar incentius econòmics i d'eliminar el cost del reciclatge, ha aparegut la idea d'aprofitar les bateries per a aplicacions estacionaries i, dels beneficis de la venta i els serveis oferts, treure'n certa rendibilitat. Aquesta tesi analitza les bateries de vehicle elèctric que actualment estan al mercat, n'estudia els aspectes que cal modificar i tenir presents a l'hora de preparar-les per a la segona vida. Així mateix, fa un estudi de costs del procés de re-manufactura tenint en compte els mètodes actuals de validació de les bateries. Per tal de millorar-ne els processos, s'ha desenvolupat un sistema d'estimació de l'estat de salut de les bateries mitjançant dades embarcades en el propi vehicle basat en l'evolució del voltatge de recuperació un cop el vehicle s'atura. Així mateix, per tal de determinar la duració de les bateries en les possibles aplicacions en segona vida, s'ha desenvolupat un model d'envelliment en Matlab i les eines del Simulink. Aquest model inclou els factors d'envelliment principal de les bateries i, basant-se en els requeriments de corrent i les condicions de temperatura de diverses aplicacions estacionàries de bateries en segona vida, en determina l'esperança de vida útil. Aquests valors poden ser posteriorment utilitzats per a valoracions econòmiques d'amortitzacions de material i dels períodes de manteniment. Finalment, la tesi acaba amb un anàlisi mediambiental de l'efecte hivernacle que produeix el vehicle elèctric i la reutilització de les bateries en una segona vida, valorant la seva idoneïtat mediambiental, o no, en cada possible ús. Acaba concloent que, la reutilització de bateries de vehicle elèctric és un fet que acabarà per ocórrer amb seguretat, doncs el sistema elèctric està esperant sistemes d'emmagatzematge de baix cost i la reutilització de bateries n'és una bona opció

Communications concerns for reused electric vehicle batteries in smart grids

© 2016 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertising or promotional purposes, creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other worksElectric vehicles use 10 to 25 kWh batteries. After their use in cars, these batteries are still in good condition to be used for energy storage in stationary applications and smart grid systems at all stages: generation, transmission, and distribution. However, before their reuse, there are some changes to be made on these batteries, such as those concerning communications. Electric vehicle batteries use a battery management system that controls functionality and safety, transmitting their condition and status, but also containing confidential information. This article studies two strategies to deal with communications difficulties in their second life as storage energy devices.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Assessing electric vehicles battery second life remanufacture and management

Electric cars are entering into the automotive market. However, their prices are still expensive mostly due to the battery cost. Additionally, electric vehicle batteries are considered not useful for traction purposes after they have lost a 20% of its capacity. Having still an 80% of its capacity, these batteries may work on stationary applications with lower requirements than electric mobility. In order to recover part of the battery costs came out the idea of giving batteries a second life. Nonetheless, before its reuse, these batteries should follow a transformation process that, although valuable, it is not simple. They should be collected, checked and adapted, if necessary, to their new application requirements. Nowadays, each car manufacturer has its own battery partner using a particular cell shape and chemistry. Additionally, each battery has different module configurations and electronic control parameters and equipment. Moreover, each battery model has a particular refrigeration system in the final packaging that forms the whole battery. All these aspects put the reusability of electric vehicle batteries into a narrow path where a bad step could lead to business collapse. This study shows some of the difficulties and issues that should be taken into account when managing second life battery businesses.Peer ReviewedPostprint (published version

An Electric taxi fleet charging system using second life electric car batteries simulation and economical approach

The industrial car manufacturers see in the high battery price an im-portant obstacle for an electric vehicle mass selling, thus mass production. There-fore, in order to find some cost relieves and better selling opportunities, they look and push forward to find profitable second battery uses. This study presents a sim-ulation and an economical approach for an electric taxi fleet charging system, us-ing these “old” electric car batteries, implemented in the city of Barcelona. The simulation was done in order to optimize the number of stations and batteries per station according to the number of cars on the project. Even if it’s not economical-ly reliable at the moment, it is an alternative to take into account if there’s a truly concern with the environment and the compromise to decrease the CO2 and other emissions.Postprint (published version

Water Management in the Media and Research: Dissemination in Catalonia and Its Capture by Private Companies

As a vital resource for human well-being, drinking water is considered a public good worldwide. However, big companies are sometimes in charge of its management leading to an interested distribution of benefits. One of the mechanisms of power that these private companies employ to retain access to water management is the control of the dissemination of information. Thus, the objective of this study is to evaluate the influence of big companies on the dissemination of water management in Catalonia by focusing on two groups of actors: general public and experts. Accordingly, we analyse the association of big companies with mass media and research institutions. First, we scrutinise local newspapers for the period 2010-2016 to compile news about water management and companies whose activity is related to water. We found some interesting correlations between the amount and subject of news, the editorial lines and relevant facts. Second, we search scientific articles about water management written by authors from Catalan research institutions. We analyse the production, research topic and funding. In this sense, we found that technological centres are the most funded by private companies and that public funding is more related to topics related to the ecosystem functioning.Â

Picosecond, high-repetition-rate, optical parametric sources from the ultraviolet to the deep-infrared

High-power, high-repetition-rate coherent picosecond sources with high beam quality are of great interest for many scientific and technological applications. For example, coherent sources at the ultraviolet (UV) spectrum are used to image molecules using confocal microscopy. Mid-infrared (mid-IR) sources allow the study of the composition and dynamics of different molecules thanks on the unique and strong mid-IR spectral fingerprints that reveal valuable chemical information in this part of the optical spectrum. Near-infrared (near-IR), sources close to 2 µm are in the 'eye-safe' region allowing their use in space free applications such as LIDAR or gas sensing. Moreover, they are very useful to pump semiconductor crystals to generate mid-IR sources using frequency down-conversion techniques. After almost 60 years since laser invention, there are still many regions in the optical spectrum that still remain uncovered by any coherent source due to the lack of suitable laser gain materials. Nonlinear frequency conversion techniques based on new nonlinear crystals and the well stablish fiber-laser technology at 1 µm provide access to the spectral regions that are unavailable to conventional lasers, giving wavelength tunability across extended spectral regions with a single device. Moreover, they offer practical output power with high efficiency, high spatial quality and can be operated in all temporal regimes, from continuous-wave, quasi-cw, and pulsed nanosecond to ultrafast picosecond and femtosecond time-scales. In this thesis, we have demonstrated UV, near-, mid- and deep-IR sources, all in ultrafast picosecond temporal regime and high-reptition-rate. First, coherent UV source at 266 nm, based on four harmonic generation from the pump fiber-based laser at 1 µm is reported together with thermal effects characterization in the BBO crystal. Maximum UV average power of 2.9 W is achieved using a double BBO in a walk-off compensation scheme. Secondly, tunable optical parametric oscillator (OPO) based on CSP crystal and pumped by 1 µm laser providing deep-IR idler wavelengths from 6.2-6.7 µm with maximum average power of 95 mW at 6.2 µm is reported. Thirdly, a tunable mid-IR source from 3-3.1 µm based on OP-GaP DFG pumped with fiber-laser at 1 µm and the signal of a tunable OPO providing 57 mW of average power at 3044 nm. Finally, we report a high-power, high-repetition-rate, near-IR picosecond OPO at 2.1 µm with high power stability, high beam quality and narrow bandwidth (Δλ~2.5 nm).Les fonts coherents de picosegons, d'alta potència, d'alta tassa de repetició, i amb alta qualitat de feix són de gran interès per a moltes aplicacions científiques i tecnològiques. Per exemple, les fonts coherents en l'espectre ultraviolat (UV) s'utilitzen per observar molècules amb microscopia confocal. Les fonts d'infraroig-mitjà (mid-IR) i infraroig profund (deep-IR) permeten estudiar la composició i la dinàmica de diferents molècules gràcies a les fortes i úniques empremtes espectrals que revelen informació química valuosa en aquesta part de l'espectre òptic. Les fonts pròximes a 2 µm, en l'infraroig-proper (near-IR), es troben a la regió d' "ulls segurs" permetent-ne l'ús en aplicacions en l'espai lliure, com el LIDAR o en detecció de gasos. A més, són molt útils per a bombejar cristalls semiconductors per generar fonts de mid-IR utilitzant tècniques de conversió de freqüència. Després de gairebé 60 anys des de la invenció làser, encara hi ha moltes regions en l'espectre òptic que no disposen de cap font coherent a causa de la manca de materials de guanys làser adequats. Les tècniques de conversió de freqüències no lineals basades en nous cristalls no lineals i la tecnologia làser de fibra, ben establerta a 1 µm, proporcionen accés a les regions espectrals que no estan disponibles pels làsers convencionals, proporcionant amplia tunabilitat de longituds d'ona amb un únic dispositiu. A més, ofereixen una potència de sortida pràctica d'alta eficiència, bona qualitat espacial i poden operar en tots els règims temporals, des d'ona contínua (CW), quasi-CW i polsos de nanosegons, fins a polsos ultraràpids de picosegons i femtosegons. En aquesta tesi, hem demostrat fonts en l'UV, near-, mid-, i deep-IR, totes en un règim de temps de picosegons i alta taxa de repetició. En primer lloc, es presenta una font coherent d'UV a 266 nm, basada en la generació del quart harmònic d'un làser de fibra a 1 µm amb un cristall de BBO, juntament amb la caracterització d'efectes tèrmics durant el procès en el cristall. La potència mitja màxima d'UV de 2.9 W s'aconsegueix mitjançant l'ús de dos cristalls de BBO en un esquema de compensació d'allunyament. En segon lloc, un oscil·lador òptic paramètric (OPO) sintonitzable, basat en un cristall de CSP i bombejat amb un làser de 1 µm, proporciona longituds d'ona en el deep-IR de 6.2-6.7 µm amb una potència mitja màxima de 95 mW a 6.2 µm. En tercer lloc, una altra font sintonitzable en el mid-IR de 3-3.1 µm basada en generació de freqüència diferencia (DFG) entre el làser de fibra a 1 µm i un feix generat por un OPO sintonitzable, utilitzant un cristall de OP-GaP, que proporciona 57 mW de potència mitja a 3044 nm. Finalment, presentem un OPO de picosegons d'alta potència i d'alta tassa de repetició, a ~2.1 µm, amb alta estabilitat de potència, alta qualitat del feix i ample de banda estret (Δλ~2.5 nm).Las fuentes coherentes de picosegundos de alta potencia y alta tasa de repetición con alta calidad de haz son de gran interés para muchas aplicaciones científicas y tecnológicas. Por ejemplo, se utilizan fuentes coherentes en el espectro ultravioleta (UV) para obtener imágenes de moléculas mediante microscopia confocal. Las fuentes de infrarrojomedio (mid-IR) y infrarrojo-profundo (deep-IR) permiten el estudio de la composición y dinámica de diferentes moléculas gracias a las fuertes y únicas huellas espectrales del mid-IR, que revelan información química valiosa en esta parte del espectro óptico. Las fuentes alrededor de 2 mm, en el infrarrojo cercano (near-IR), se encuentran en la región del “ojo seguro", lo que permite su uso en aplicaciones en el espacio libre, como LIDAR o en detección de gases. Además, son muy _útiles para bombear cristales semiconductores para generar fuentes de mid-IR utilizando técnicas de conversión de frecuencia. Después de casi 60 años desde la invención del láser, todavía hay muchas regiones en el espectro óptico sin ninguna fuente coherente debido a la falta de materiales de ganancia láser adecuados. Las técnicas de conversión de frecuencia no lineal basadas en nuevos cristales no lineales y la tecnología de fibra-láser bien establecida a 1 mm proporcionan acceso a las regiones espectrales que no están disponibles para los láseres convencionales, dando ajustabilidad de longitud de onda con un solo dispositivo. Además, ofrecen una potencia de salida con alta eficiencia, alta calidad espacial y pueden funcionar en todos los regímenes temporales, desde onda continua (CW), cuasi-CW y nanosegundos pulsados, hasta pulsos ultra rápidos de picosegundos y femtosegundos. En esta tesis, hemos demostrado fuentes en UV, near-, mid-, y deep-IR en un régimen temporal de picosegundos y alta tasa de repetición. En primer lugar, se presenta una fuente coherente UV a 266 nm, basada en la generación del cuatro armónico del láser de fibra a 1 mm que utilizamos para bombear el cristal de BBO, junto con la caracterización de los efectos térmicos en dicho cristal. La potencia media máxima de los rayos UV de 2.9 W se obtiene utilizando dos cristales BBO en un esquema de compensación de alejamiento. En segundo lugar, un oscilador óptico paramétrico (OPO) ajustable basado en un cristal de CSP y bombeado por un láser de fibra a 1 mm que ofrece longitudes de onda en deep-IR de 6.2-6.7 mm con una potencia media máxima de 95 mW a 6.2 mm. En tercer lugar, presentamos una fuente de deep-IR sintonizable de 3-3.1 mm basada en generación de frecuencia diferencia (DFG) entre el láser de fibra a 1 mm y el haz generado por un OPO sintonizable, utilizando un cristal de OP-GaP, generando 57 mW de potencia media a 3044 nm. Finalmente, presentamos otro OPO de picosegundos de alta potencia, alta tasa de repetición, trabajando cerca del estado de degeneración a 2.1 mm con alta estabilidad de potencia, alta calidad de haz y ancho de banda estrecho (Δλ~2.5 nm).Postprint (published version

Picosecond, high-repetition-rate, optical parametric sources from the ultraviolet to the deep-infrared

High-power, high-repetition-rate coherent picosecond sources with high beam quality are of great interest for many scientific and technological applications. For example, coherent sources at the ultraviolet (UV) spectrum are used to image molecules using confocal microscopy. Mid-infrared (mid-IR) sources allow the study of the composition and dynamics of different molecules thanks on the unique and strong mid-IR spectral fingerprints that reveal valuable chemical information in this part of the optical spectrum. Near-infrared (near-IR), sources close to 2 µm are in the 'eye-safe' region allowing their use in space free applications such as LIDAR or gas sensing. Moreover, they are very useful to pump semiconductor crystals to generate mid-IR sources using frequency down-conversion techniques. After almost 60 years since laser invention, there are still many regions in the optical spectrum that still remain uncovered by any coherent source due to the lack of suitable laser gain materials. Nonlinear frequency conversion techniques based on new nonlinear crystals and the well stablish fiber-laser technology at 1 µm provide access to the spectral regions that are unavailable to conventional lasers, giving wavelength tunability across extended spectral regions with a single device. Moreover, they offer practical output power with high efficiency, high spatial quality and can be operated in all temporal regimes, from continuous-wave, quasi-cw, and pulsed nanosecond to ultrafast picosecond and femtosecond time-scales. In this thesis, we have demonstrated UV, near-, mid- and deep-IR sources, all in ultrafast picosecond temporal regime and high-reptition-rate. First, coherent UV source at 266 nm, based on four harmonic generation from the pump fiber-based laser at 1 µm is reported together with thermal effects characterization in the BBO crystal. Maximum UV average power of 2.9 W is achieved using a double BBO in a walk-off compensation scheme. Secondly, tunable optical parametric oscillator (OPO) based on CSP crystal and pumped by 1 µm laser providing deep-IR idler wavelengths from 6.2-6.7 µm with maximum average power of 95 mW at 6.2 µm is reported. Thirdly, a tunable mid-IR source from 3-3.1 µm based on OP-GaP DFG pumped with fiber-laser at 1 µm and the signal of a tunable OPO providing 57 mW of average power at 3044 nm. Finally, we report a high-power, high-repetition-rate, near-IR picosecond OPO at 2.1 µm with high power stability, high beam quality and narrow bandwidth (Δλ~2.5 nm).Les fonts coherents de picosegons, d'alta potència, d'alta tassa de repetició, i amb alta qualitat de feix són de gran interès per a moltes aplicacions científiques i tecnològiques. Per exemple, les fonts coherents en l'espectre ultraviolat (UV) s'utilitzen per observar molècules amb microscopia confocal. Les fonts d'infraroig-mitjà (mid-IR) i infraroig profund (deep-IR) permeten estudiar la composició i la dinàmica de diferents molècules gràcies a les fortes i úniques empremtes espectrals que revelen informació química valuosa en aquesta part de l'espectre òptic. Les fonts pròximes a 2 µm, en l'infraroig-proper (near-IR), es troben a la regió d' "ulls segurs" permetent-ne l'ús en aplicacions en l'espai lliure, com el LIDAR o en detecció de gasos. A més, són molt útils per a bombejar cristalls semiconductors per generar fonts de mid-IR utilitzant tècniques de conversió de freqüència. Després de gairebé 60 anys des de la invenció làser, encara hi ha moltes regions en l'espectre òptic que no disposen de cap font coherent a causa de la manca de materials de guanys làser adequats. Les tècniques de conversió de freqüències no lineals basades en nous cristalls no lineals i la tecnologia làser de fibra, ben establerta a 1 µm, proporcionen accés a les regions espectrals que no estan disponibles pels làsers convencionals, proporcionant amplia tunabilitat de longituds d'ona amb un únic dispositiu. A més, ofereixen una potència de sortida pràctica d'alta eficiència, bona qualitat espacial i poden operar en tots els règims temporals, des d'ona contínua (CW), quasi-CW i polsos de nanosegons, fins a polsos ultraràpids de picosegons i femtosegons. En aquesta tesi, hem demostrat fonts en l'UV, near-, mid-, i deep-IR, totes en un règim de temps de picosegons i alta taxa de repetició. En primer lloc, es presenta una font coherent d'UV a 266 nm, basada en la generació del quart harmònic d'un làser de fibra a 1 µm amb un cristall de BBO, juntament amb la caracterització d'efectes tèrmics durant el procès en el cristall. La potència mitja màxima d'UV de 2.9 W s'aconsegueix mitjançant l'ús de dos cristalls de BBO en un esquema de compensació d'allunyament. En segon lloc, un oscil·lador òptic paramètric (OPO) sintonitzable, basat en un cristall de CSP i bombejat amb un làser de 1 µm, proporciona longituds d'ona en el deep-IR de 6.2-6.7 µm amb una potència mitja màxima de 95 mW a 6.2 µm. En tercer lloc, una altra font sintonitzable en el mid-IR de 3-3.1 µm basada en generació de freqüència diferencia (DFG) entre el làser de fibra a 1 µm i un feix generat por un OPO sintonitzable, utilitzant un cristall de OP-GaP, que proporciona 57 mW de potència mitja a 3044 nm. Finalment, presentem un OPO de picosegons d'alta potència i d'alta tassa de repetició, a ~2.1 µm, amb alta estabilitat de potència, alta qualitat del feix i ample de banda estret (Δλ~2.5 nm).Las fuentes coherentes de picosegundos de alta potencia y alta tasa de repetición con alta calidad de haz son de gran interés para muchas aplicaciones científicas y tecnológicas. Por ejemplo, se utilizan fuentes coherentes en el espectro ultravioleta (UV) para obtener imágenes de moléculas mediante microscopia confocal. Las fuentes de infrarrojomedio (mid-IR) y infrarrojo-profundo (deep-IR) permiten el estudio de la composición y dinámica de diferentes moléculas gracias a las fuertes y únicas huellas espectrales del mid-IR, que revelan información química valiosa en esta parte del espectro óptico. Las fuentes alrededor de 2 mm, en el infrarrojo cercano (near-IR), se encuentran en la región del “ojo seguro", lo que permite su uso en aplicaciones en el espacio libre, como LIDAR o en detección de gases. Además, son muy _útiles para bombear cristales semiconductores para generar fuentes de mid-IR utilizando técnicas de conversión de frecuencia. Después de casi 60 años desde la invención del láser, todavía hay muchas regiones en el espectro óptico sin ninguna fuente coherente debido a la falta de materiales de ganancia láser adecuados. Las técnicas de conversión de frecuencia no lineal basadas en nuevos cristales no lineales y la tecnología de fibra-láser bien establecida a 1 mm proporcionan acceso a las regiones espectrales que no están disponibles para los láseres convencionales, dando ajustabilidad de longitud de onda con un solo dispositivo. Además, ofrecen una potencia de salida con alta eficiencia, alta calidad espacial y pueden funcionar en todos los regímenes temporales, desde onda continua (CW), cuasi-CW y nanosegundos pulsados, hasta pulsos ultra rápidos de picosegundos y femtosegundos. En esta tesis, hemos demostrado fuentes en UV, near-, mid-, y deep-IR en un régimen temporal de picosegundos y alta tasa de repetición. En primer lugar, se presenta una fuente coherente UV a 266 nm, basada en la generación del cuatro armónico del láser de fibra a 1 mm que utilizamos para bombear el cristal de BBO, junto con la caracterización de los efectos térmicos en dicho cristal. La potencia media máxima de los rayos UV de 2.9 W se obtiene utilizando dos cristales BBO en un esquema de compensación de alejamiento. En segundo lugar, un oscilador óptico paramétrico (OPO) ajustable basado en un cristal de CSP y bombeado por un láser de fibra a 1 mm que ofrece longitudes de onda en deep-IR de 6.2-6.7 mm con una potencia media máxima de 95 mW a 6.2 mm. En tercer lugar, presentamos una fuente de deep-IR sintonizable de 3-3.1 mm basada en generación de frecuencia diferencia (DFG) entre el láser de fibra a 1 mm y el haz generado por un OPO sintonizable, utilizando un cristal de OP-GaP, generando 57 mW de potencia media a 3044 nm. Finalmente, presentamos otro OPO de picosegundos de alta potencia, alta tasa de repetición, trabajando cerca del estado de degeneración a 2.1 mm con alta estabilidad de potencia, alta calidad de haz y ancho de banda estrecho (Δλ~2.5 nm)

Scrum aplicado a una pequeña empresa de construcción: aprendiendo mientras enseñas

A small installations company with a well-established 25-year-old hierarchical structure wants to evaluate Agile project management methodologies. To do so, the company decides to implement SCRUM in two projects: i) Sanitary and hot water installations in a 6-unit apartment building; ii) Photovoltaic system installation for a single-unit property. The implementation and management are carried out by an engineering student on his final degree thesis. The process begins with the capacitation of the company workers on the basic concepts of SCRUM. After a few sessions, the theory is put directly into practice in both projects. To evaluate the efficiency of the implementation of SCRUM in the SME, several factors were taken into consideration: Timing, costs, and degree of satisfaction of workers, the owner of the company, and the propriety. Results show an important improvement in all those key performance indicators. The satisfaction of all involved parts (workers, director, and propriety) was higher than what they expected, while there was a reduction between 20% and 25% in the scheduled plan and between 13 and 20% in costs. Everyone got what they wanted.Lluc Canals Casals es professor del programa Serra Húnter de la Generalitat de CatalunyaPeer ReviewedObjectius de Desenvolupament Sostenible::4 - Educació de QualitatObjectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i InfraestructuraPostprint (published version