Fotónica

Sobre o Domínio

A fotónica desempenha um papel fundamental na resposta a alguns dos desafios tecnológicos mais prementes em áreas como a saúde, as telecomunicações e a computação. Ao integrar o processamento de sinal e a fusão de sensores, a fotónica está a impulsionar a inovação, a revolucionar indústrias e a abrir novas possibilidades. No INESC TEC, a nossa investigação foca-se em aplicações inovadoras, desde tecnologias avançadas de sensorização a simuladores quânticos.

Neste domínio, reunimos várias competências, utilizando-as para desenvolver soluções de deteção avançada e tecnologias disruptivas com aplicações desde a saúde, à energia, e da computação à mineração e indústria. Algumas dessas competências incluem:

Tecnologias de fibra avançadas e sensorização distribuída

Sensores óticos Bio e químicos

Micromaquinação e nanofabricação

Imagem espectral e tecnologias quânticas

Desafios de Investigação

A Fotónica explora os fenómenos óticos como toolbox para ciência e tecnologia de ponta, tirando partido de uma simbiose ciência-tecnologia para um modelo de investigação sustentável. A investigação fundamental conduz à criação de sistemas de sensorização inovadores e tecnologias disruptivas, sendo que as tecnologias emergentes promovem a inovação em aplicações reais, concretizando o impacto da ciência e diversificando as oportunidades de financiamento. Os nossos desafios científicos para os próximos cinco anos incluem:

Principais Conquistas

A nossa investigação em Fotónica tem gerado avanços científicos e tecnológicos com impacto em áreas como a deteção ambiental, a indústria espacial ou os dispositivos médicos. Combinando sensores óticos de elevada precisão, microfabricação e novas abordagens à simulação e deteção, temos desenvolvido soluções robustas e altamente sensíveis para desafios do mundo real.

Sensores com ultraelevada sensibilidade

Através da combinação de dois interferómetros com frequências de interferência ligeiramente diferentes, exploramos o efeito Vernier ótico para alcançar sensibilidades sem precedentes. Utilizando configurações baseadas em fibra ótica, atingimos recordes mundiais de sensibilidade refratométrica e desenvolvemos novas abordagens explorando harmónicos superiores e interferência multimodal. Mais informações aqui e aqui.

Sensores especializados para deteção química e biológica

Desenvolvemos sensores óticos funcionalizados com recetores químicos e biológicos para a monitorização ativa de ambientes gasosos e líquidos. Com base em fenómenos ressonantes, como plasmões de superfície, estas soluções oferecem alta sensibilidade, deteção em tempo real e baixo custo. Exploramos sensores com ondas de Bloch e a personalizámos nanomateriais plasmónicos para operação com elevada sensibilidade no infravermelho próximo. Publicação aqui.

Avanços em micromaquinação com lasers femtosegundo

A micromaquinação com impulsos de laser femtosegundo permite fabricar dispositivos óticos monolíticos e robustos, ultrapassando desafios de alinhamento, estabilidade mecânica e miniaturização. Desenvolvemos técnicas de fabrico para dispositivos optofluídicos de alta qualidade, incluindo a primeira fabricação monolítica de um microdisco ressonante acoplado a uma guia de onda suspensa num canal microfluídico. Publicações aqui e aqui.