הפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן

סמינר מחלקה אלקטרוניקה פיזיקלאית : Alexander Kellarev

16 במאי 2019, 15:00

פקולטה להנדסה, בניין כיתות, חדר 011

סמינר מחלקה אלקטרוניקה פיזיקלאית : Alexander Kellarev

אלכס סמינר

You are invited to attend a department seminar

Optical waveguides in porous silicon

by:
Alexander Kellarev
PHD student under the supervision of Prof. Shlomo Ruschin

Abstract

Planar optical elements have essential application in optical and opto-electronic systems, such as various optical communication devices, as single elements and as parts of optical integrated circuits. Creation of optical waveguides by means of patterned pore filling provides a novel method of fabrication of planar optical elements, which is potentially less complicated than the existing manufacturing methods.
In this seminar I shall present results of the experimental research on optical properties of porous silicon, how they can be modified in a controlled manner and how local modification of refraction index of porous silicon can be ustilised to fabricate low-loss optical waveguides.

On Thursday, May 16, 2019, 15:00
Room 011, EE-Class Building

תגיות:

החוקר.ת מאחורי המחקר

פרופ' טל אלנבוגן

החודש התפרסם מאמר פורץ דרך של פרופ' טל אלנבוגן, מהמחלקה לאלקטרוניקה פיזיקלית בבית הספר להנדסת חשמל וראש המעבדה לננו אלקטרואופטיקה, יחד עם חוקרים נוספים מאוניברסיטת תל אביב ואוניברסיטת בראון בארה"ב, בתחום של יצירה ושליטה בקרינת טרה-הרץ בעזרת מטא-חומרים בעיתון היוקרתי Nature Communications.

גלי טרה-הרץ

גל אלקטרומגנטי הוא למעשה "הפרעה" של שדה חשמלי ומגנטי בעלת מחזוריות ומבנה גלי המתפשטת במרחב במהירות האור. גלים אלקטרומגנטיים, כמו גלי רדיו, מגיעים בתחום רחב של תדירויות המכונה הספקטרום האלקטרומגנטי (כלומר אוסף כל הגלים האלקטרומגנטיים). ספקטרום זה משתרע מגלי הרדיו בעלי תדירויות נמוכות ועד לגלי גאמה (קרינה בתדירות גבוהה מזו של X-ray). האור הנראה, התדירויות אותן בני האדם יכולים לראות, הוא רק חלק קטן מכל התחום של גלים אלקטרומגנטיים.

כיום קיימים אמצעים מדעיים וטכנולוגיים כגון אנטנות, מנורות, לייזרים וגלאים המאפשרים להפיק ולקלוט גלים על פני כמעט כל תחומי הספקטרום האלקטרומגנטי. אמצעים אלו מאפשרים אינספור של ישומים כמעט בכל תחומי המדע והטכנולוגיה הקיימים מתקשורת, דימות, זיהוי עצמים עד לאבחון רפואי. לעומת זאת תחום גלי הטרה-הרץ, המתנדנדים בתדירויות הנמצאות בין גלי מיקרו לאור האינפרא אדום, נותר באפלה. הסיבה היא מכיוון שתדירויות אלו מהירות מידי ליצירה וקליטה בעזרת מעגלים חשמליים ובעלות אנרגיות נמוכות מידי ליצירה וקליטה באמצעים המשמשים ליצירה וקליטה של אור. אמנם קיימים מספר אמצעים ליצירה ולקליטה של קרינת טרה-הרץ, אך אלו מוגבלים ביכולת השליטה בתדירויות ובעוצמות שלהם, או מצריכים תנאי הפעלה קיצוניים כגון טמפרטורות נמוכות מאוד. בנוסף, קיימים רק כלים מעטים לעיצוב קרני טרה-הרץ כמו עדשות או מקטבים. למרות הקושי בעבודה עם קרינת טרה-הרץ, מאמצים רבים מושקעים בפיתוח רכיבים יעילים לתחום תדירויות זה עקב מגוון של שימושים חשובים של קרינת טרה-הרץ. מערכות המשתמשות בקרינת טרה-הרץ יפתחו את הדלת לזיהוי ואף שליטה במולקולות, זיהוי של תרופות אמת או תרופות מזויפות, דימות רפואי בקרינה שאינה מייננת, גילוי חומרי נפץ, חומרי ריסוס, יצירת תקשורת נתונים מהירה ועוד מגוון רחב של יישומים חשובים.

יצירה עיצוב ושליטה בקרני טרה-הרץ על ידי מטא-משטחים אופטיים

מחקר חדש שבוצע על ידי הסטודנטים שי קרן צור ומאי טל מהקבוצה של פרופ' טל אלנבוגן מבית הספר להנדסת חשמל, בשיתוף פעולה עם ד"ר שר-לי פליישר מבית ספר לכימיה באוניברסיטת תל אביב ופרופ' דניאל מיטלמן מאוניברסיטת בראון שבארה"ב, מראה כיצד ניתן להשתמש במשטחים דקים (בעובי עשרות ננומטרים) המכונים מטא-משטחים אופטיים, ליצירה יעילה של קרינה בתחום הטרה-הרץ ולעיצוב ושליטה בקרינה.

המשטחים בנויים מאלמנטים בסקאלה ננומטרית, שיוצרו במרכז הננו של אוניברסיטת תל אביב. כל אלמנט כזה משמש כננואנטנה הקולטת אור מלייזר בתחום האיפרא-אדום בעל פולסים קצרים באורך של פמטו-שניות ומייצרת ביעילות יחסית פולסים של קרינת טרה-הרץ. על ידי שליטה באנטנות על גבי המטא-משטח החוקרים מראים שניתן לעצב את צורתו המרחבית והזמנית של פולס הטרה-הרץ שנוצר בצורה שלא ניתנת להשגה באמצעים הקיימים עד כה. היכולת הזו פותחת פתח למגוון רחב של יישומים חדשים לקרינת טרה-הרץ.

החוקרים מאמינים שבעתיד יהיה ניתן לשלב מקורות חדשים כאלו במערכות גילוי ואפיון חומרים, רכיבים, תרופות ובמערכות דימות טרה-הרץ רפואיים.

אלה שמתאהבים בבעיה הם אלה שממציאים לה פתרון

מחקרים אחרונים

אופן פעילותו של הטבע על מנת לחקותו לצורך פתרון בעיה אנושי

חרקים בשרות האדם >

ד״ר ימין, מפתח מערכת שיודעת לזהות מראש את הפוטנציאל הויראלי של ציוץ בטווירט ולנטרל אותו.

סיכול ציוץ ויראלי בטווירט >

מודלים שיאפשרו לכמת את "אחריות" האדם על מערכות אוטומטיות

מידת האחריות האנושית באינטראקציה עם מערכות >

קול קורא חיצוני

נושאים מגוונים - Smart City Applications, Smart Transportation, Big Data & Machine Learning, Sensors & Controls ועוד

מועד אחרון להגשת תקצירים: June 1, 2019

https://easychair.org/cfp/iicsc2019

קישור להזמנה

סמינר המחלקה להנדסה ביו רפואית- הרצאת אורח -ד"ר סער גולן

12 במאי 2019, 14:00

הבניין הרב תחומי , חדר 315

ללא תשלום

סמינר המחלקה להנדסה ביו רפואית- הרצאת אורח -ד"ר סער גולן

Drivers impaired thermal comfort assessment may present novel opportunities in transportation safety

Dr.Saar Golan*

Car accidents represent a major global death cause. It is well-documented that human Thermal Comfort (TC) is strongly correlated with improved disposition, performance at work, reduced fatigue, etc. We thus set forth to evaluate TC effects on driver performance. In this talk I will introduce our findings. We established an environment mimicking driving conditions - test room emulating the car physical settings and a simulation software imitating road driving (OpenDS, with our own programmed urban maps and graded road obstacles). We fabricated a microelectronics platform sampling driver and environmental parameters in real time (body/room temperature, heart rate, relative humidity, radiation, etc.). We used the acquired data to continuously evaluate drivers Fanger’s Predicted Mean Vote (PMV) index of TC, which we correlated with their performance (graded driving errors) and subjective satisfaction (estimated using questionnaires filled during the experiments). We observed that drivers exhibit reduced ability to assess their TC. Discomfort is typically noticed with significant time delay, leading to a lacking correction behavior of the driver thermal environment. Drivers subjected to discomfort display reduced performance accompanied by a subjective feeling of fatigue (PMV is linearly correlated with the number of driving errors). Thus, making TC potentially a compelling predictor of transportation safety. We conclude that while current car alert systems typically inform drivers seconds ahead, TC monitoring is complementary insofar as it can significantly extend the alert window by raising drivers’ awareness when comfort drops below acceptable thresholds.

Dr. Saar Golan received his engineering degrees from the Technion and Weizmann Institute. He is faculty at Ariel University (Chemical and Mechanical Engineering departments) and an adjunct member at the Technion (Biomedical Engineering) since 2014. Dr. Golan is the head of the Bio-analytical Microsystems Lab in Ariel. His research interests involve mechanobiology and thermoregulation.

*Bio-Analytical Microsystems Lab

Department of Chemical Engineering

Ariel University

EE Seminar: Arbitrarily Varying Broadcast and Relay Channels

13 במאי 2019, 15:00

חדר 011, בניין כיתות חשמל

(The talk will be given in English)

Speaker: Uzi Pereg
Faculty of Electro Engineering, Technion

Monday, May 13^th, 2019
15:00 - 16:00

Room 011, Kitot Bldg., Faculty of Engineering

Arbitrarily Varying Broadcast and Relay Channels

Abstract

Two models of an arbitrarily varying channel (AVC) are studied; both are relevant to modern networks under jamming attacks by an adversary or a hacker. The arbitrarily varying broadcast channel is considered when state information is available at the transmitter in a causal manner. Inner and outer bounds are established, on both the random code capacity region and the deterministic code capacity region with degraded message sets. The form of the bounds raises the question whether the minimax theorem can be generalized to rate regions, i.e. whether the order of the intersection over state distributions and the union over Shannon strategies can be interchanged. A sufficient condition is given, under which this assertion holds and the random code capacity region is determined. As an example, the arbitrarily varying binary symmetric broadcast channel is examined, showing that there are cases where the condition holds, hence the capacity region is determined, and other cases where there is a gap between the bounds. The gap implies that the minimax theorem does not always hold for rate regions.
In the second part of the talk, a new model is introduced, namely, the arbitrarily varying relay channel. The results include the cutset bound, decode-forward bound and partial decode-forward bound on the random code capacity, which require modification of the usual methods for the AVC to fit the block Markov coding scheme. The random code capacity is further determined for special cases. Then, deterministic coding schemes are considered, and the deterministic code capacity is derived under certain conditions, for the degraded and reversely degraded relay channel, and the case of orthogonal sender components. The following question is addressed: If the encoder-decoder and encoder-relay marginals are both symmetrizable, does that necessarily imply zero capacity? We show and explain why the answer is no. The random code capacity is determined for the arbitrarily varying Gaussian relay channel with sender frequency division, and the deterministic code capacity is bounded using the techniques of Csisz\'ar and Narayan's 1991 paper on the Gaussian AVC. It is observed that the gap vanishes as the input becomes less constrained. It is commonly believed that the primitive relay channel "captures most essential features and challenges of relaying, and thus serves as a good testbed for new relay coding techniques" (Kim, 2007). It is observed that in the arbitrarily varying case, this may no longer be true.
This work is part of a Ph.D. thesis under the supervision of Yossef Steinberg.

Bio
Uzi Pereg is a Ph.D. student at the Viterbi Faculty of Electrical Engineering, Technion - Israel Institute of Technology. He received the B.Sc. (summa cum laude) degree in Electrical Engineering from Azrieli College of Engineering, Jerusalem, Israel, in 2011, and the M.Sc. degree from Technion, Haifa, Israel, in 2015. His research interests are in the areas of digital communications, information theory and coding theory. Uzi is a recipient of the Pearl Award for outstanding research work in the field of communications, the KLA-Tencor Award for an excellent conference paper, and the 2018 Viterbi Scholarship.‏

EE SEminar: Accuracy in linear filtering with fractional noises

06 במאי 2019, 15:00

חדר 011 בניין כיתות-חשמל

(The talk will be given in English)

Speaker: Prof. Pavel Chigansky
Department of Statistics, Hebrew University

Monday, May 6^th, 2019
15:00 - 16:00

Room 011, Kitot Bldg., Faculty of Engineering

Accuracy in linear filtering with fractional noises

Abstract

For a pair of random processes, the linear filtering problem consists of finding a causal linear transformation of the observed component, whose output generates an estimator of the hidden state with the minimal mean squared error. In continuous time, construction of the optimal filter in general boils down to solving a certain integral equation. In the Markov case, when the processes are generated by a linear system driven by the Brownian ''white'' noises, it reduces to the Riccati differential equation. This fact lies in the foundation of the Kalman-Bucy filtering theory. Beyond the Markov case, analysis of this integral equation can be quite challenging. In this talk, I will present a new analytic framework applicable to filtering problems with fractional Brownian noises. Such noises are used in modeling of non-white disturbances with long range dependence. The developed theory allows to obtain exact asymptotics of the optimal filtering error in the steady-state and high signal-to-noise regimes.
Joint work with D.Afterman, M.Kleptsyna and D. Marushkevych.‏

תגיות:

החוקר.ת מאחורי המחקר

פרופ' פבל גינזבורג

טכנולוגיות רדאר עוצבו במקור בכדי לזהות ולעקוב אחרי מטרות אוויריות צבאיות. היום הן משמשות לרוב בזיהוי רכבים, חיזוי מזג אוויר ומחקר גיאולוגי. עד עתה, מדענים האמינו כי דיוק ורזולוציית הרדאר קשורות לטווח התדרים או רוחב הפס. כעת מחקר חדש בפקולטה להנדסה של אוניברסיטת תל אביב מגלה כי גישה בהשראת טומוגרפיה אופטית קוהרנטית (OCT) דורשת רוחב פס קטן עד ככל לא, על מנת ליצור מפה סובבת רדאר ברזולוציה גבוהה.

"הצלחנו להדגים סוג שונה של מערכת טווחים בעלת טווח רזולוציה איכותי אשר חופשיה כמעט לחלוטין ממגבלות רוחב הפס", אומר פרופ' פבל גינזבורג. "לטכנולוגיה החדשה יש שלל שימושים, בעיקר בכל הקשור לתעשיית הרכב. יש לציין כי האמצעים הקיימים תומכים בגישה החדשה שלנו, כך שניתן ליישם אותה באופן כמעט מיידי".

המחקר החדש בוצע במשותף ע"י פרופ' גינזבורג, ויטלי קוזלוב ממעבדתו של פרופ' גינזבורג, רוני קומיסרוב ודמיטרי פילונוב, מביה"ס לחשמל בפקולטה להנדסה. המאמר פורסם בכתב העת Nature Communications ונתמך על ידי מלגת ERC קמין.

למנוע את פקקי התנועה של העתיד

האמונה הרווחת בנוגע לרזולוציית הרדאר הייתה כי האיכות עולה בהתאמה לרוחב הפס בו נעשה השימוש. כלומר, רדאר טוב ומדויק דורש רוחב פס גדול, דבר שעלול להוות מגבלה בעתיד. "התפיסה שלנו מציעה פתרונות במצבים שמצריכים רזולוציה גבוהה ודיוק, אך רוחב הפס האפשרי מוגבל, כמו למשל בתעשיית הרכבים האוטונומיים, עיבוד תמונה ואסטרונומיה", מסביר קוזלוב. "אין רכבים רבים היום על הכביש שבהם יש רדאר, כך שאין כמעט תחרות על התדרים המוצעים. אבל מה יקרה בעתיד, כאשר כל רכב יהיה מצויד בטכנולוגיית רדאר שדורשת את מלוא רוחב הפס? אנחנו נמצא את עצמנו בסוג של פקק תנועה ברדיו. הפתרונות שלנו מאפשרים לנהגים לחלוק את רוחב הפס הקיים ללא בעיה".

שימוש ברדאר לצורך הצלה

"ההדגמה שלנו היא רק השלב הראשון בסדרה של גישות חדשות לגלאי טווח-רדיו שחוקרים את ההשפעה של רדארים בעלי רוחב פס קטן בתחומים מסורתיים", מסכם פרופ' גינזבורג. "אנו מתכוונים ליישם את הטכנולוגיה הזו על תחומים שלא נחקרו בעבר, כמו מבצעי חילוץ והצלה – על ידי גילוי אדם שקבור מתחת לבניין שהתמוטט, או מיפוי הרחוב כדי לנבא אם ילד עומד לחצות את הכביש מאחורי אוטובוס שמסתיר אותו".

מעבר למאמר