Titolo del Progetto di Ricerca

Sensore innovativo basato sul self-mixing in laser a Quantum Dots integrato in piattaforma Silicon Photonics per applicazioni alla robotica

Innovative sensor based on self-mixing in Quantum Dots laser integrated in the Silicon Photonics platform for robotics applications

Idea progettuale

La ricerca si propone di sviluppare di un sensore modulare, di facile implementazione su macchinari già in uso, che abbia sensibilità interferometrica e sia insensibile ai disturbi ambientali. L’effetto Laser Self- Mixing (LSM) consente il design di sensori interferometrici, compatti e modulari adattabili per misure cinematiche di prossimità, deformazioni, distanze, spostamenti, velocità e flusso, oltre che la caratterizzazione dei materiali in termini di assorbanza, riflettanza, qualità della superficie. Il progetto propone il design di un sensore LSM innovativo: a) nella scelta della sorgente laser grazie all’utilizzo di Laser a Quantum Dots (QDL) intrinsecamente più stabili rispetto ai diodi laser convenzionalmente utilizzati per il LSM; b) nella tecnologia "all-in-one", grazie alla fabbricazione integrata di sorgente, sensore e rivelatore in Silicon Photonics (SiPh) chips; c) nella modularità, consentita dall’utilizzo in cascata, o in parallelo dei SiPh chips. I risultati attesi sono: a) l’abbattimento dei disturbi ambientali, grazie all’integrazione della sorgente e del rivelatore; b) la adattabilità in contesti diversi, grazie alla versatilità del LSM; c) il contenimento dei costi, grazie alla modularità e alla produzione di massa di circuiti SiPh CMOS-like. La rapida diffusione di questa tecnologia, anche in funzione della prossima connettività 5G, garantirà la sua accessibilità anche alle PMI che costituiscono il tessuto produttivo regionale.

The research aims to develop a modular sensor, easy to implement on operating machinery, whit an interferometric sensitivity and insensitive to environmental disturbances. The Laser Self-Mixing (LSM) effect allows the design of interferometric, compact and modular sensors adaptable for kinematic measures of proximity, deformations, distances, displacements, speed and flow, as well as the characterization of materials in terms of absorbance, reflectance, surface quality. The project proposes the design of an innovative LSM sensor: a) in the choice of the laser source thanks to the use of Quantum Dots Lasers (QDL) intrinsically more stable than the laser diodes conventionally used for LSM; b) in "all-in-one" technology, thanks to the integrated manufacture of source, sensor and detector in Silicon Photonics (SiPh) chips; c) in the modularity, allowed by the use in cascade, or in parallel of the SiPh chips. The expected results are: a) the reduction of environmental disturbances, thanks to the integration of the source and the detector; b) adaptability in different contexts, thanks to the versatility of the LSM; c) cost containment, thanks to the modularity and mass production of SiPh CMOS-like circuits. The rapid diffusion of this technology, also in function of the next 5G connectivity, will guarantee its accessibility also to the SMEs that make up the regional production fabric.

Campo principale di ricerca

Fisica sperimentale della materia; sensoristica ottica.

Experimental physics of matter; optical sensing

Sottocampo di ricerca

Sviluppo di sensori interferometrici basati sul laser self mixing

Development of interferometric sensors based on laser self-mixing

Dettagli dell’impegno di ricerca (obiettivi della produttività scientifica e relative caratteristiche qualitative)

La ricerca dovrà produrre nuovi risultati teorici e sperimentali relativi alle tematiche del progetto di ricerca. Tali risultati, testimoniati da almeno un articolo l’anno, verranno pubblicati su riviste ISI e atti di congressi indicizzati (SCOPUS). Inoltre, verranno divulgati dal ricercatore mediante la sua partecipazione, in qualità di relatore, a conferenze nazionali e/o internazionali. Il ricercatore parteciperà a progetti di ricerca nazionali e/o internazionali, con eventuale responsabilità scientifica di alcune attività.

The research is expected to achieve novel theoretical and experimental results, to be published in at least one paper per year on ISI journals and SCOPUS indexed congresses. Moreover, the results are expected to be divulgated by the researcher through oral presentation at national/international conferences. The researcher is expected to participate in national/international research projects, eventually assuming the role of scientific coordinators of some activities.

Dettagli dell'impegno didattico

Assegnazione di almeno 6 CFU in insegnamenti afferenti al SSD FIS/03 in corsi di Laurea Triennale, Laurea Magistrale e/o Dottorato di Ricerca

Assignment of at least 6 ECTS for teaching activities related to SSD FIS/03 within Bachelor, MSc and/or PhD courses

Attività didattica e di didattica integrativa

Lezioni, esami, seminari, esercitazioni e assistenza per gli insegnamenti del SSD FIS/03. Supervisione di tesi di laurea, laurea magistrale e/o di dottorato.

Lectures, exams, seminars, workshops and support for teaching activities related to SSD FIS/03. Supervision of dissertations within Bachelor, MSc and/or PhD courses.

Competenze richieste

Il candidato deve avere consolidata esperienza scientifica nel SSD FIS/03 (testimoniata da adeguati titoli e pubblicazioni scientifiche) e deve avere competenza nelle seguenti tematiche:

- Interferometria ottica

- Laser self mixing

- Attività di trasferimento tecnologico

The candidate is required to prove consolidated scientific experience related to SSD FIS/03 (documented by adequate cv and scientific papers, particularly in ISI journals). Moreover, he/she is expected to show robust competencies in the following areas:

- Optical interferometry

- Laser self-mixing

- Activities of technological transfer

Esperienze di ricerca richieste

È richiesto un elevato livello di autonomia scientifica attestato dalle attività di ricerca svolte, dalla continuità e ampiezza della produzione scientifica attraverso pubblicazioni ad alto fattore di impatto e relazioni a congressi o scuole nazionali ed internazionali nel settore concorsuale 02/B1; capacità di collaborazione con gruppi di ricerca di rilevanza nazionale e internazionale e capacità di rivestire incarichi di responsabilità all’interno dei medesimi; partecipazione a progetti di ricerca di rilevanza nazionale e internazionale

It is required a high level of scientific autonomy attested by the performed research activities, their continuity and the wideness of the scientific production, attested by publications on high-impact international journals, talks at national and international conferences and schools in the framework of the competition sector 02/B1; capability to collaborate with and manage national and international leading research groups; participation at national and international research projects.

Lingua richiesta

Inglese. Livello di conoscenza della lingua: molto buono. L’accertamento avverrà sulla base delle pubblicazioni scientifiche in lingua inglese. La Commissione potrà, eventualmente, accertare il grado di conoscenza della lingua inglese anche mediante colloquio in presenza.

English. Very good level. It will be verified based on the scientific publications or eventually by oral interview by the committee.

Numero massimo di pubblicazioni presentate dai candidati ai fini della valutazione

12 (dodici)

12 (twelve)

Servizio agli studenti

Assistenza didattica, tirocini, tesi di laurea e/o di dottorato, nell’ambito di corsi inerenti l’SSD FIS/03 Attività di tutoraggio.

Teaching support, internships, MSc either/or PhD dissertations, tutoring related to SSD FIS/03 courses..

Requisiti specifici di ammissione

Dottorato di ricerca affine al settore concorsuale di cui al presente bando

PhD

Diritti e doveri

Come previsto dalle vigenti disposizioni di legge in materia di stato giuridico dei ricercatori universitari a tempo indeterminato, per quanto compatibili, dal Contratto individuale di lavoro e dai vigenti Statuto e Codice di comportamento di questo Politecnico di Bari.

Il ricercatore è tenuto a svolgere la propria attività nel rispetto delle indicazioni contenute nell’Atto Unilaterale d’Obbligo per la realizzazione del Programma Regionale “Research for Innovation – REFIN” POR PUGLIA FESR-FSE 2014/2020 e, in particolare, nella scheda contenuta nell’Allegato 1 al predetto Atto, riferita alla presente procedura di reclutamento e disponibile sul portale www.poliba.it di questo Ateneo.