As a doctoral student at Stanford, and later as a researcher at Sandia National Laboratories and the NASA Ames Research Center, Ochoa investigated optical systems for performing information processing.
כדוקטורנטית באוניברסיטת סטנפורד, ולאחר מכן כחוקר במעבדה הלאומית של סאנדיה ובמרכז המחקר איימס של נאס"א, חקרה אוצ'ואה מערכות אופטיות לביצוע עיבוד מידע.