Contacto

Roberto López López
Instituto de Astrofísica de Canarias
c/Vía Láctea s/n
38205 – La Laguna / Sta. Cruz de Tenerife

922 605 306
630 487 059
roberto.lopez.lopez@iac.es


Profesión

Instrumentalista, Ingeniero Óptico
Instituto de Astrofísica de Canarias


Títulación / Educación

Doctor en Fisica Aplicada
Master en Fisica Aplicada:
    Especialidad Medio Ambiente

Licenciado en Ciencias: 
    Especialidad Astrofísica


Proyectos e Instrumentos

OFTACROM*
ISOPHOT-S**
CORRELADOR SOLAR
SENSOR DE FRENTE DE ONDA
CAIN
LIRIS
OSIRIS-GTC
GREGOR
FastCam***
EMIR-GTC
Wide-FC
ESTranGIS
AOLI
GTCAO
IACsat
FastPlan
GREST-SolarNET


Keywords

Diseño óptico
Instrumentación
AIV
Radiometría
Adaptive Optics
Lucky Imaging
Integral Field Unit (IFU)
Slicer
Astrophysics


Cursos

Code-V Introduction - ORA, 1994
Code-V Advanced - ORA, 1996
Introduction to Radiometry - IAC-IFA, 1997
Interferometry and Optical Testing – Zygo, 2000
Zemax - Custom Specialized I &II, 2016-2017

Computación

UNIX-LINUX, WINDOWS, DOS
FORTRAN, C, Pascal
MATLAB/OCTAVE, Python, Julia
IRAF
Code-V, ZEMAX, OSLO
FreeCAD, LibreCAD
AutoCAD, SketchUp
LaTeX, LibreOffice


Técnicas

Astrofísica
Óptica
Ínstrumentación
AIV
Infrarrojo
Fotometría/ Radiometría
Espectroscopía
Metrología Óptica
Prototipado
Optica Adaptativa
Lucky Imaging
Automática





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Roberto López López







[De] Perfil (de)
Instrumentalista

Astrofísico,
Ingeniero Óptico



Instrumentación,...

Los instrumentos en los telescopios son un recurso necesario para estudiar la luz que llega de las estrellas y para hacer Astrofísica. «La Astrofísica es teórica y experimental pero necesita instrumentos, y los instrumentalistas son un recurso escaso e inestimable» (Prof. Carlos Sánchez Magro, 1983).
      La óptica es el primer paso para definir un instrumento, necesitamos diseñarlo y entonces fabricarlo e integrarlo, haciendo una verificación de su funcionalidad. Lo emocionante de la instrumentación óptica es el desarrollo y prototipado desde el laboratorio a través del alineado, integración y verificación al comisionado en telescopio.. Esto es lo que yo hago en los laboratorios. O en medio del desierto de Australia para seguir el tránsito de Venus en 2012 (foto).


Bakground

Pertenezco a una generación engañada por el chasco de la conquista del espacio. Aquel niño que se imaginaba a sí mismo trabajando como científico en algún asentamiento en la Luna y con la posibilidad de poder ir a Marte... El tiempo sólo ha demostrado que los intereses económicos priman más que el interés de la evolución social y el progreso, el conocimiento y la mejora o, al menos, el deseo de aprender. El triunfo de la mediocridad y la falta de interés por la autorrealización y la colaboración para conseguir un futuro conjunto. La frustración de la realidad me ha convertido en un indignado perenne.


Después de acabar el Instituto me fui a Santiago de Compostela a estudiar Física. Tres años de aprendizaje, amistad y realización personal. Tras el susto del 23-F me vine a La Laguna a hacer la especialidad de Astrofísica, dependiente de un incipiente Institituto de Astrofísica de Canarias que había surgido en el seno del departamento que aglutinaba a los pioneros de los telescopios del Teide y el Roque de los Muchachos.

De la mano de Chiqui Galán y Carlos Sánchez derivé mi entusiasmo y sueños de astronomia observacional e investigación hacia la instrumentación. Quizás por mis habilidades con las máquinas, quizás por las ganas de aprender a controlar instrumentos, empecé con trabajos de test, verificación y calibración, a la vez que adaptaba y mejoraba las capacidades de algunos, ya en desuso, aparatos (Telescopio Solar en Hα: Razdow, Comparador Espectral), la puesta en marcha de alguno nuevo (Microdensitometro Perkin Elmer).
    Todavía como alumno, entre los cursos de especialidad realicé una estancia en el Instituto de Óptica Daza de Valdés para el calibrado espectro-fotométrico de un fotodiodo con filtro fotópico bajo la tutela del Prof. Antonio Corrons y la Dra. Alicia Pons.
    Mi primer trabajo como instrumentalista, sin embargo, no era un instrumento astrofísico, sino clínico. Para el Prof. Gonzalez de la Rosa del Depto. de Oftalmología del Hospital Universitario de La Laguna (ULL) desarrollé el OFTACROM un «Espectro-Fluoro-Fotómetro» de Análisis Clínico para medir concentraciones de Fluoresceína filtrada a través de la barrera hemato-retiniana del ojo. Mientras desarrollaba este instrumento fui aprendiendo técnicas de medidas fotométricas y radiométricas tanto en laboratorio como en telescopios en VIS e IR, así como diseño óptico, desarrollando incluso un programa propio de trazado de rayos que me ayudo a entender las técnicas y los problemas. También me llevó a poder trasladar un programa ya más elaborado, y desarrollado en ALGOL por Francisco Cobos (UNAM), a FORTRAN-77. Durante ese tiempo participé también en el estudio y diseño de un telescopio de 3m de nueva tecnología, comportando técnicas de óptica semiactiva.
     El anteproyecto, diseño opto-mecánico, desarrollo, montaje y calibración del OFTACROM constituía mi trabajo de doctorado, dirigido por el Prof. Carlos Sánchez Magro. La tesis finalmente no llegó a defenderse debido a la prematura muerte de mi director y el no conseguir que ningún otro doctor del departamento asumiera la dirección de la tesis al considerarla demasiado instrumental y fuera de su ámbito. En cualquier caso el proyecto se finalizó y permitió la realización de una tesis doctoral en Oftalmología que obtuvo mención de premio nacional de doctorado en Medicina por su aportación tecnológica y el desarrollo de la técnica de análisis para la detección precoz de problemas de desprendimiento de retina y de posible diabetes.
     Durante esos cuatro años fui profesor responsable de las prácticas de la asignatura de Óptica Astronómica de 4º curso, además del tema de Diseño óptico e instrumental y del tema de telescopios en la asignatura de Instrumentación y Técnicas Astronómicas de 5º curso.
     También tuve que hacerme cargo de la adquisición y puesta en marcha de una cámara de alto vacío para deposición de películas delgadas para hacer filtros, espejos y antireflectantes para óptica de pequeño tamaño. Se había concedido la financiación de una máquina de este tipo para un proyecto del Prof. Sánchez posteriormente a su fallecimiento. A la vez me encargaba de la puesta en marcha del laboratorio de óptica del nuevo edificio del IAC.

Después de la inauguración de la nueva sede, en el IAC enfrentamos nuevos proyectos implicandonos en técnicas de imagen digital. Los primeros sensores bidimensionales de tipo resistivo como IPDs y posteriormente ya con una cámara CCD de 512 x 512 pix refrigerada con LN2. Ambos, retos para su caracterización fotométrica que, sin demasiada literatura de referencia ni un fácil acceso a ella (1986 -1988), me llevó a idear pruebas y técnicas que se han ido haciendo comunes y que coinciden con conceptos como "flatfield", "dark" o "bias", y que eran una traslación de las propiedades de los detectores simples y de las placas fotográficas (respuesta  —espacial, zonal, diferencial, espectral—, velo, saturación, etc.).

Mientras realizaba los cursos de doctorado requeridos para el tercer ciclo se inició la participación del IAC en la fase B del proyecto para el satélite ISO de la Agencia Espacial Europea (ESA) con el instrumento ISOPHOT-S. Un doble espectrógrafo IR (2.5-5um y 6-12um), que constituía uno de los cuatro instrumentos montados en el experimento ISOPHOT. Con la idea que este proyecto constituyera mi nueva tesis doctoral, bajo la dirección del Dr. Farancisco Garzón López y el Dr. José Miguel Rodríguez Espinosa, me incorporé al proyecto como responsable de la ingeniería óptica para el desarrollo de los modelos de masas, alineado y pruebas y para el alineado, integración y verificación de los modelos de vuelo y repuesto. Para los cuales además realicé su caracterización y calibración en laboratorio como parte de mi tesis. La comparación con los datos de vuelo constituirían la discusión y conclusiones de la tesis. Debido al retraso del lanzamiento y la retención de los datos de vuelo por el consorcio del satélite, se agotó el plazo máximo para la presentación, denegándoseme una prorroga especial cuando por fin los datos se liberaron para poder cerrar el trabajo y, de nuevo, la tesis no pudo ser defendida. El instrumento ISOPHOT-S fue sin duda el más exitoso en datos y resultados de los componentes del laboratorio espacial ISO. Para la realización del proyecto aprendí y desarrollé técnicas de AIV y medidas en infrarrojo medio y lejano, manipulando los sistemas opto-mecánicos a temperaturas de helio líquido a 4.2 K. También durante la ejecución del proyecto desarrollé conocimientos y técnicas de «programación y control para adquisición y reducción de datos y control de actuadores micrométricos».
    Compaginando el proyecto principal con varias tareas de puesta en marcha o mantenimiento de otros equipos, telescopios e instrumentos desarrollé mi perfil de ingeniero óptico con cursos de diseño óptico y opto-mecánico a la vez que participé en el desarrollo de técnicas de Óptica Adaptativa (AO) con mi participación en el proyecto de un Correlador Solar, liderado por el Dr. José Antonio Bonet para el telescopio VTT del observatorio del Teide mediante un espejo Tip-Tilt controlado a través del análisis de la imagen en un detector de 32x32 píxeles. También participé en el desarrollo de un Sensor de Frente de Onda Shack-Hartman y la puesta en funcionamiento de otro para el alineado de varios telescopios del Observatorio del Teide.

A la finalización del proyecto, junto con un estudio de diseños ópticos desarrollando las características de los posibles instrumentos a diseñar para el telescopio GTC de 10 m de diámetro, me incorporé como responsable a la fase de AIV de la CÁmara INfrarroja (CAIN) para el telescopio IR de 1.5m del OT, TCS. Compaginado con el desarrollo y puesta en marcha de unas mejoras en CAIN-II, participé en las fases de pruebas del sistema del Espacio Acústico Virtual (EAV) con los tests y análisis de los parámetros de estereoscopía que permitían o favorecían la conversión en sonidos interpretables por los sujetos invidentes. En el año 2000, con un curso de interferómetría en la empresa ZYGO (Middllefild – Connetticut - USA) y una visita a la empresa JANOS Technology (Vertmont-USA) durante la fabricación de la óptica para el fotómetro y espectrógrafo multirendija de resolución baja e intermedia en infrarrojo (LIRIS) pasé a responsabilizarme también del AIV de dicho instrumento para el telescopio de 4,2 m del ORM, WHT. Simultaneado con este proyecto diseñé una modificación, por medio de fibras ópticas, de un retinógrafo oftálmico para usar iluminación cromática en lugar de la luz blanca directa (mucho más intensa y molesta) y participé con el Prof. González de la Rosa en la evaluación del sistema de Análisis de Imagen de Fondo de Ojo por medio de un sistema de vídeo.

Al concluir exitosamente el proyecto LIRIS, en 2004, me incorporé en las fases finales de diseño y fabricación de la óptica de OSIRIS (Espectrofotómetro visible de gran campo que era el instrumento de primera luz del telescopio GTC), haciéndome responsable del AIV final del instrumento. A la vez me incorporé al grupo de trabajo y estudio de los espectrógrafos de la ESO, ESPRESSO y CODEX, en las fases de diseño y diseño conceptual respectivamente. También inicié las tareas de desmontaje y rediseño del espectrógrafo UES retirado del foco GRACE de WHT. El nuevo proyecto se inició como BarRAKITO y co-supervisé, con la Dra. Milagros Laz Pavón de la ULL, el trabajo fin de carrera de un ingeniero mecánico con un diseño de las estructuras soporte y cierre del instrumento. El modesto proyecto inicial evolucionó para alcanzar mayores requerimientos y que hoy constituye HORUS. No obstante, en medio (2005), tuve que asumir el rediseño opto-mecánico, AIV e instalación del espectrógrafo infrarrojo para el telescopio solar de 1,5m GREGOR (GRIS) del que es IP el Dr. Manuel Collados Vera.

A la vez me responsabilicé del desarrollo del sistema de Lucky Imaging que pasó a convertirse en FastCam en marzo de 2006. El desarrollo de este instrumento ha constituido finalmente mi Tesis Doctoral bajo la supervisión de la Dra. Ana Ulla Miguel y el Dr. Alejandro Oscoz Abad. Entre los logros de FastCam se cuentan haber sido el primer instrumento visitante en montarse en GTC, incluso antes de su primera luz de ciencia cuando sólo contaba con 24 segmentos instalados. Con FastCam se han obtenido imágenes de difracción el los telescopios TSC del OT y NOT del ORM en bandas R e I. También la máxima resolución alcanzada hasta ahora (2013) por los telescopios WHT y GTC, siendo las imágenes en R e I del sistema binario COU-292 de 0.068” en WHT la máxima resolución obtenida nunca en los observatorios de Canarias. También adapté el sistema óptico de FastCam al sistema de óptica adaptativa NAOMI del foco GRACE de WHT. A partir de 2010 los resultados de FastCam posibilitaron el iniciar desarrollos de instrumentos derivados que usan los detectores EMCCD y el rápido procesado de las imágenes o las técnicas de recentrado y suma para hacer un coronógrafo estelar (FastCam-CORO) para WHT (2011-2012) y un fotómetro de gran campo para detección de tránsitos estelares con gran sensibilidad y precisión (WIDE-FastCam) para TCS, (2010-2013). Actué como consultor y evaluador también de un proyecto de la Universidad del Pais Vasco desarrollado por la empresa IDOM (2011-2012) para estudios de objetos del sistema solar usando la misma filosofía, PlanetCam. Otra de las consecuencias del proyecto ha sido el origen de un instrumento específico de Óptica Adaptativa y Lucky Imaging (AOLI) en cooperación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) con el Instituto de Astronomía (IoA) de la Universidad de Cambridge, la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT), la Universidad de Colonia (UoC) y la colaboración del Isaac Newton Group (ING) por desarrollarse para el telescopio WHT. AOLI está en este momento (sep. 2013) en fase de montaje y primeras pruebas en el WHT.

Desde 2008 pasé a supervisar los trabajos de diseño del Telescopio Solar Europeo (EST) y el espectrógrafo VIS-IR para éste, junto con una IFU basada en slicers, MuSICA. Asumiendo a la vez directamente el diseño y AIV de los detectores del monitor de seeing diurno tipo Shabar (SHABARITOS) para este proyecto liderado por el Dr. Manuel Collados. Además una colaboración con el grupo de tecnología plenóptica dirigido por el Dr. José Manuel Rodríguez Ramos de la Universidad de La Laguna a partir del desarrollo de un sistema plenóptico para caracterización y muestreo tridimensional de la atmósfera a fin de controlar un sistema de óptica adaptativa, el cual me permitió derivar en el diseño de un sistema óptico para muestreo plenóptico con microlentes que se convirtió en la base de trabajo del proyecto de captura de imágenes All-in-Focus para fotografía y vídeo 3D: CAFADIS. Este proyecto ha permitido presentar una patente internacional.

Desde 2010 me impliqué en el desarrollo de un espectrógrafo visible e infrarrojo para hacer el seguimiento del tránsito de Venus del 6 de junio de 2012: ESTranGIS (Extra-Solar Transits from Ground-based Instrument Simulator). Usando un espectrografo visible y una CCD para el canal visible y un monocromador modificado con una CCD infrarroja para el espectro de 0.9 a 1.6 micras, ambos alimentados por dos haces de fibras ópticas con un array de microlentes en la entrada y realineadas como rendija a la salida. A pesar de la supervisión y consulta para los diseñadores y fabricantes del telescopio de tres canales (VIS, IR y seguimiento) contratado, a dos meses del día D, el sistema entregado no llegó a funcionar. Obligándome a diseñar y desarrollar un sistema colector viable que no pudo ser montado y probado antes de su envío a Australia, teniendo que incorporarme en la expedición junto con el Dr. Enric Pallé Bagó y terminar la puesta a punto un/el día antes del tránsito de Venus en medio del desierto de Australia.

Tras la puesta en funcionamiento en GTC de OSIRIS en diciembre de 2009 me incorporé al equipo del Dr. Francísco Garzón con el Espectrofotómetro Multirendija IR para GTC, EMIR, asumiendo las tareas de definición del proceso de AIV-óptico y las tareas que acarrea para el montaje en caliente y verificaciones en frío. En 2010 verifiqué la funcionalidad del sistema óptico final, fabricado, al completo ya en frio. Durante 2011 procedí a alinear y verificar en frío el sistema de dos espejos para plegado del eje y durante 2012 hice el montaje y verificación de alineado en caliente del sistema óptico. Entre septiembre y diciembre del 2013 hice la verificación en frío del sistema tanto en estático como la verificación en el rotador.
     En 2014 se hicieron las pruebas de mecanismos y redorado de espejos, verificando la repetibilidad del montaje.

Mientras, en febrero de 2013 presenté en la UVIGO el trabajo de tesis doctoral titulado «Diseño, construcción y desarrollo de un sistema limitado por difracción para telescopios terrestres: FastCam» de los que fueron tribunal el
Dr. Rafael Rebolo López, la Dra. Begoña García Lorenzo y el Dr. Manuel Martínez Piñeiro.

En septiembre de 2013 AOLI vió primera luz en WHT comprobando algunos de los problemas de integración de un sistema tan complejo. Durante el año 2014 se incorporó al proyecto el grupo de óptica adaptativa de la Universidad de la Laguna para el desarrollo de un sensor de frente de onda de pupila que pueda solventar los problemas del sensor de curvatura no lineal multi-longitud de onda ideado por el IoA. El nuevo sistema (sensor de curvatura geométrico), desarrollado durante el 2015, se basa en algoritmos geométricos y al trabajar en luz blanca esperamos que pueda trabajar con referencias menos intensas.
    También en ese año se ha dado prioridad a los desarrollos para dotar a GTC de un sistema de AO, de modo que el IAC asume tareas de AIV en el sistema de GTCAO que proporciona corrección de frente de onda en el rango SWIR. Yo me incorporo al proyecto en el año 2015, a la vez que iniciamos una nueva aventura con el proyecto de un mini-satélite que, inicialmente, nos permita aprender a dominar las técnicas de diseño y aplicación del campo espacial para poder realizar proyectos propios y ser soporte de aplicaciones para tareas civiles en otros ámbitos.
   El proyecto de IACsat pretende ser un demostrador de capacidades, aplicando las innovaciones más plausibles para las futuras misiones espaciales según las recomendaciones de la ESA.
   La idea del instrumento FastPlan es la misma que FastCam pero aplicado a estudiar los planetas del sistema solar. Para la observacion desde tierra éstos tienen tamaño y necesitan un campo de visión ligeramente mayor al de FastCam, a parte de algun algoritmo o método especial para guiar el recentrado y suma en el apilamiento de imágenes Lucky.
   La reentrada en 2015 en proyectos de instrumentación solar vuelve a ser ligado al telescopio GREGOR, esta vez para adaptarle un prototipo de la IFU MuSICa basada en slicers, diseñada para el proyecto EST, de ahí su nombre 'GRegor for EST' (GREST). El proyecto se enmarca dentro de los distintos desarrollos que se realizan en el ambito de SolarNET y esta dirigido por el
Dr. Manuel Collados Vera.

Por si estos proyectos no consiguen ocupar todo mi tiempo, desde el Departamento de Óptica estamos impulsando la necesidad de coordinar los desarrollos en todos los temas relacionados con la Alta Resolución. Fundamentalmente desde el punto de vista de la instrumentación astronómica y médica y en particular bajo el enfoque de la óptica. Para nosotros es importante tener una línea de desarrollo clara que nos sirva como base para todos los nuevos instrumentos en que nos estamos implicando. Así pretendemos organizar un Laboratorio de Alta Resolución (LARes): Espacial (AO y LI), Espectral (IFUs [Slicers y Fibras]), Temporal y Fotométrica; donde poder idear, diseñar, desarrollar y probar distintos sistemas de Optica Adaptativa, Lucky Imaging, Recuperación de Fase e Imagen 3D, Campo Integral, Alta frecuencia y Fotometría
de baja exposición y contraste.
   Tambien estamos ideando una línea básica de formación para los miembros del departamento de óptica de modo que podamos ir dando soporte a los cambios generacionales a la vez que mantenemos la actualizació y especializacion de los distintos miembros del departamento. Sobre una base de tres líneas directrices de «especialización» como son Diseño Óptico, procesos de AIV y Óptica Adaptativa. El campo del AIV es obviamente el más amplio y engloba tareas o actividades de AIT, con Metrología Óptica, Fotometría, Calibración, lo cual nos lleva a Radiometría. También requiere de temas de Especificaciones de Fabricacíon y por tanto de Seguimiento y Aceptación de Producto.
   Pero a un nivel más general esta claro que necesitamos temas de Control y Automática, Prototipado, Procesado de datos, Diseño Opto-Mecánico,... Así como muchas de las técnicas ópticas como Fotometria, Interferómetria que se inscriben en una linea más táctica de capacitación y utilización de los recursos (Especialización o Formación Básica). Y por supuesto los temas y conocimientos fundamentales de instrumentación óptica y astronómica. Entre estas dos líneas de trabajo interno del departamento esperamos poder enmarcar y dar soporte a la formación y capacitación profesional de alumnos de Formación Profesional y Universitarios por medio de Becas, Prácticas de Empresa y Externas, Trabajos Fin de Grado (TFG) y Fin de Master (TFM) y por supuesto Tercer Ciclo y Doctorado al igual que Contratos en Prácticas y de Capacitación.



Todos estos proyectos en que he trabajado han sido un éxito y me han dado la confianza e ilusión para continuar pensando en nuevos retos, nuevas ideas y nuevos desarrollos para nuevos instrumentos astronómicos o de servicio general.




Última modificación: 2017.12.12


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