A Spectrophotometer implementation as project-based learning in Photonics Engineering
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[1] Universidad de Alcalá
Universidad de Alcalá
Alcalá de Henares, España
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[2] Universidad Carlos III de Madrid
Universidad Carlos III de Madrid
Madrid, España
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[3] Universidad Politécnica de Madrid
Universidad Politécnica de Madrid
Madrid, España
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[4] International Iberian Nanotechnology Laboratory
International Iberian Nanotechnology Laboratory
Braga (São José de São Lázaro), Portugal
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- Localización: Óptica pura y aplicada, ISSN-e 2171-8814, Vol. 52, Nº. 4, 2019
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Montaje de un espectrofotómetro como método de aprendizaje basado en proyecto de Ingeniería Fotónica
- Enlaces
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Resumen
- español
Se describe la construcción de un espectrofotómetro de bajo coste como parte de la enseñanza basada en proyectos para estudiantes de postgrado en el campo de la Ingeniería Fotónica. Los criterios seguidos en el diseño de este proyecto incluyen consideraciones sobre el presupuesto, la portabilidad y las habilidades multidisciplinarias. La propuesta se ha realizado en el marco de un curso de Proyectos Experimentales I de 3 créditos, enmarcado dentro del Máster en Ingeniería Fotónica impartido por la Universidad Politécnica de Madrid, la Universidad Carlos III de Madrid y la Universidad de Alcalá.
Durante su ejecución, los alumnos han recibido todo el hardware mecánico y optomecánico necesario, así como elementos ópticos pasivos y activos y circuitería de accionamiento. Sus tareas incluyen la fabricación de una red de difracción mediante una nueva técnica de nanoimpresión, la optimización del alineamientopara mejorar la función de transferencia óptica y la relación señal/ruido en la fase de detección, y la programación del sistema de control y la adquisición de datos en un entorno LabView.
El resultado es un espectrofotómetro totalmente funcional.
Aunque se ha diseñado y probado con estudiantes de fotónica, su carácter multidisciplinar y modular hace que sea útil también para estudiantes de grado de diferentes disciplinas, tales como Ingeniería Industrial, Electrónica o en Automatización. La disponibilidad abierta de los diseños realizados, permiten adicionalmente su uso por parte de profesores de secundaria como demostrador de los diferentes conceptos utilizados en su realización (fotónicos, mecánicos, electrónicos y software).
- English
The construction of a low-cost spectrophotometer as part of project-based teaching for postgraduate students in the field of Photonics Engineering is depicted. The criteria followed in designing this project include considerations about budget, portability and multidisciplinary skills. The proposal has been carried out in the context of a 3 credit Experimental Projects I course, part of the Master in Photonics Engineering taught by the Polytechnic University of Madrid, University Carlos III of Madrid and University of Alcala. During its performance, students have been supplied with all the necessary mechanical and optomechanical hardware, as well as passive and active optical elements and driving circuitry. Their tasks include the manufacture of a diffraction grating by a brand-new nanoimprint technique, the optimization of the optical alignment for improving the optical transfer function and the signal-to-noise ratio at the detection stage, and the programming of the control system and data acquisition in a LabView environment. The outcome is a fully functional spectrophotometer.
Although it has been designed and tested with students of photonics, its multidisciplinary and modular character makes it useful also for undergraduate students from different disciplines, such as Industrial, Electronics or Automation Engineering. The open availability of the mechanical and electronic designs further allows its use by secondary teachers as a demonstrator of the different concepts used in their implementation (photonics, mechanics, electronics and software).
- español
