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Apresentação

Fotónica Aplicada

Da ciência fundamental à inovação com impacto no mundo real: no nosso Centro de Fotónica Aplicada (CAP) exploramos os fenómenos óticos, uma caixa de ferramentas única para inovar no campo das micro e nanofabricação, sensores óticos, físicos e bioquímicos, e plataformas de simulação analógica e computação quânticas.


Os nossos investigadores estão de olhos postos no desenvolvimento de sistemas capazes de dar resposta em contextos onde a sensorização precisa e fiável é essencial (indústria, ambiente ou biomedicina) e em dispositivos óticos não lineares para construir simulações análogas quânticas e plataformas de computação. Os nossos avanços na sensorização fotónica permitem a sua utilização em cenários extremos, como o espaço ou as profundezas do mar.


A partir de uma organização não hermética, as soluções que desenvolvemos a partir do estudo da luz e fotões implicam multidisciplinaridade e trabalho cooperativo e de proximidade com os nossos diferentes domínios de investigação.


Com as nossas competências em fotónica e integração de sistemas eletrónicos, exploramos a possibilidade de transferência de tecnologia para a emergente indústria da fotónica nacional e internacional.

Tópicos
de interesse
133

Projetos em destaque

ELIANA

Electric Field-Assisted Immobilization of Anisotropic Nanoparticles to Excite Surface Plasmon Polaritons

2025-2027

SMARTBOGIE

SMARTBOGIE – Solução Inovadora para a Mobilidade Ferroviária de Mercadorias

2025-2028

WaveSense

Advanced Nanotech-based Optical System Using Electromagnetic Surface Waves excitation for Ultra-Sensitive Detection of Water Contaminants

2025-2028

QUANTHOS

QUANTHOS - Fotónica Integrada Topológica Quântica

2025-2027

QuAC

Quantum fluids of light for All-optical Computing

2025-2027

ATLAS

Atlantic Tracking with Lightwave Acoustic Sensing

2025-2028

HyperQuIm

Hyperspectral Quantum Imaging with Undetected Photons

2025-2027

eSPRcancer

Nova Ferramenta para o Diagnóstico do Cancro

2025-2028

ACLART

artificial intelligence-driven in silico simulation for prediction of anterior cruciate ligament reconstruction clinical outcomes

2025-2028

OGS

Portuguese Optical Ground Station

2025-2026

SPECTRA3D

Spectral Imaging and Augmented Reality for Disruptive Cultural Heritage Interpretation

2025-2027

NextGenPFL

Next generation of paraxial fluids of light for versatile analogue quantum simulators

2025-2027

PEXAI

Spectral characterization of textile materials

2025-2025

OBSERVA

Observatório de Sinais Ópticos e Vigilância Acústica

2025-2026

POEMS

PORTUGUESE COMPETENCE CENTRE IN SEMICONDUCTORS

2025-2029

INESCTEC.OCEAN

Centro de Excelência em Investigação e Engenharia Oceânica

2025-2030

GEOSENSE

Polarization Harnessing in Submarine Optical Cables for Global Geophysical Sensing

2025-2026

PRR_Infra_25-26

Financiamento PRR para Infraestruturas de Unidades de I&D 2025-2026

2025-2026

BolsasFCT_Gestao

Financiamento Bolsas Doutoramento FCT - Gestão

2025-9999

NovaLente

Nova Lente para dispositivos LED

2024-2025

SEAGUARD

Sea Environmental Awareness and Guard enhanced with Unmanned AI Robotic Detection

2024-2027

LIBScan

Desenvolvimento de um espetrómetro transportável LIBS com mapeamento rápido

2024-2027

Corksurf2

Calibration of CorkSurf Analyser

2024-2025

Glass_ID

Technology assessment for glass recycling

2024-2024

MKD

Multimodal Knowledge Distillation: a disruptive approach to spectral imaging and sensor fusion for industrial applications

2023-2024

LIBS_1_2023

Análise de composição e distribuição elementar pela técnica LIBS de amostras minerais

2023-2023

INNOAQUA

Innovative Approaches for an Integrated Use of Algae in Sustainable Aquaculture Practices and High-Value Food Applications

2023-2027

SUBMERSE

SUBMarine cablEs for ReSearch and Exploration

2023-2026

MODAS

Monitoring the Oceans with Distributed Acoustic Sensing

2023-2026

QuantELM

QuantELM: from Ultrafast optical processors to Quantum Extreme Learning Machines with integrated optics

2023-2024

ATE

Aliança para a Transição Energética

2023-2026

PhenoBot-LA8.1

PhenoBot Fotónica Inteligente para Fenotipagem de Culturas Agro-Alimentares - LA 8.1 Agricultura de Precisão

2022-2025

PhenoBot-LA8.3

PhenoBot Fotónica Inteligente para Fenotipagem de Culturas Agro-Alimentares - LA 8.3 Tecnologia

2022-2025

PhenoBot-LA8.4

PhenoBot Fotónica Inteligente para Fenotipagem de Culturas Agro-Alimentares - LA 8.4 Dados

2022-2025

PhenoBot-LA8.5

PhenoBot - Fotónica Inteligente para Fenotipagem de Culturas Agro-Alimentares - LA 8.5 Conhecimento

2022-2025

AgendaTransform

Agenda para a transformação digital do setor florestal para uma economia resiliente e hipocarbónica

2022-2026

Wine4Cast-LA8.1

Previsão espácio-temporal da produtividade vitivinícola para usabilidade multi-ator: integração de sensores ótico-fotónicos remotos, inteligência artificial e cenários climáticos

2022-2025

Wine4Cast-LA8.3

Previsão espácio-temporal da produtividade vitivinícola para usabilidade multi-ator: integração de sensores ótico-fotónicos remotos, inteligência artificial e cenários climáticos

2022-2025

Wine4Cast-LA8.4

Previsão espácio-temporal da produtividade vitivinícola para usabilidade multi-ator: integração de sensores ótico-fotónicos remotos, inteligência artificial e cenários climáticos

2022-2025

Wine4Cast-LA8.5

Previsão espácio-temporal da produtividade vitivinícola para usabilidade multi-ator: integração de sensores ótico-fotónicos remotos, inteligência artificial e cenários climáticos

2022-2025

SMARTCAP

Light-activated cap for catheters sterilization

2022-2026

OmicBots

High-Throughput Integrative Omic-Robots Platform for a Next Generation Physiology-based Precision Viticulture

2022-2026

MYTAG

Dispositivos de monitorização ambiental universais baseados na análise Inteligente de dispersão ótica amplificada com polímeros de impressão molecular

2022-2025

LIRA

Optical Fiber Micro-Kelvin Temperature Sensor Network For Sensitive Optical Payloads

2021-2025

HfPT

Health from Portugal

2021-2026

EUSCORES

EUropean - Scalable and Complementary Offshore Renewable Energy Sources

2021-2027

DFOSREN

DFOS – distributed fibre optic sensing para deteção de colisões nas linhas aéreas de muito alta tensão

2021-2025

SpecTOM_BIPProof2020

Programa de atribuição de apoios para prova de conceito da Universidade do Porto

2021-2021

GREENPEG

Análise de composição elementar pela técnica LIBS

2020-2021

LightBrain

LightBrain - a light speed neuromorphic chip with quantum fluids of light

2020-2022

CorkSurf

Analisador de composição e homogeneidade de tratamentos de superfície por espectroscopia de plasma induzido por laser

2020-2023

CaVaLi

Cadeia de valor do lítio

2020-2023

SMARTFARM40

Soluções inteligentes para uma agricultura sustentável, preditiva e autónoma

2020-2023

inSITE

inSITE. Insitu ore grading system using LIBS in harsh environments

2020-2022

CA18130

European Network for Chemical Elemental Analysis by Total Reflection X-Ray Fluorescence

2020-2020

HotQFL

Quantum Fluids of Light in Hot Atomic Vapors

2020-2023

FOOD4U

Real-time monitoring of fresh food quality with optical sensors

2019-2020

SmartEcotec

Viabilidade de Implementação de Sistema de Inteligência Artificial para o Diagnóstico, Previsão e Controlo Multivariado de Unidades de Tratamento de Lixiviados

2019-2020

WiPTherm

Innovative WIreless Power devices Using micro-Thermoelectric Generators arrays for Nanosatellites

2019-2023

OpTweezers

Consultoria, aconselhamento técnico e acesso a infraestrutura de fabrico e teste de pinças óticas

2019-2022

ESAPlastics

De-risk assessment: spectrometer for marine litter

2019-2021

EFAR

Cabeças sensoras para corrente contínua

2019-2019

FlexOPlan

Planeamento Operacional da Potência Ativa e Reativa na Interface entre TSO e DSO

2019-2021

LED

Consultoria especializada em sistemas óticos

2018-2020

SENVIB

Sensor ótico de vibração para aplicações em transformadores

2018-2018

MetBots

Robots para metabolómica utilizando inteligência artificial com autoaprendizagem em agricultura de precisão.

2018-2021

GreenNanoSensing

NanoSensores quânticos para gestão de energias renováveis e ambiental

2018-2022

ENDOR

Endoscópio baseado em nova tecnologia de fibras óticas para espectroscopia Raman

2018-2021

SolSensors

Desenvolvimento de sensores de fibra ótica avançados para monitorização da durabilidade de estruras de betão

2018-2021

SAFEWATER

Microressonadores óticos para determinação de micro contaminantes emergentes em águas de consumo

2018-2021

FLAPSYS

Sistema de espectroscopia de plasma com laser em fibra ótica para análise de composição elementar em tempo real

2018-2022

MINDOG

Adaptação de 3 sensores de H2S para incorporação em sistemas de deteção de flatulência canina

2017-2019

TEC4Sea

Modular Platform for Research, Test and Validation of Technologies supporting a Sustainable Blue Economy

2017-2022

INFANTE

Sistema de apresentação da "Maquete do Porto Mediaval", do Museu Casa do Infante

2017-2017

AGRINUPES

Integrated monitoring and control of water, nutrients and plant protection products towards a sustainable agricultural sector

2017-2020

Femto3D

Fabricação tridimensional de dispositivos ópticos integrados por escrita directa com laser femtosegundo

2016-2017

CORAL-SENSORS

CORAL - Sustainable Ocean Exploitation: Tools and Sensors

2016-2018

TECCON2

Acordo de Cooperação em P&D entre INESC P&D Brasil e INESCTEC para participação no projeto TECCON2

2016-2020

STRONGMAR-CRAS

STRengthening MARritime Technology Research Center

2016-2018

CORAL-TOOLS

CORAL - Sustainable Ocean Exploitation: Tools and Sensors

2016-2018

MarineEye

MarinEye - A prototype for multitrophic oceanic monitoring

2015-2017

NanoStima-RL1

NanoSTIMA - Macro-to-Nano Human Sensing Technologies

2015-2019

VAMOS

Viable Alternative Mine Operating System

2015-2019

EYEFRY

Sistema de Avaliação de Degradação de óleos

2014-2015

Re-Learning

Re-aprendizagem motora através do uso da fusão de informação de sensores

2014-2015

GOPA

Gestão e otimização de processos ambientais

2013-2014

Spin_Fonao

Acoplamento spin-fonão e a indução magnética de fases ferroelétricas

2013-2015

InCell

Instrumentação em fibra ótica para manipulação e análise celular - InCell

2013-2014

SNIFFER

Rede de Sensores para a segurança da rede de abastecimento alimentar

2013-2016

ThermaMonitor

Sistema baseado em sensores de fibra ótica para monitorização de temperatura em máquinas elétricas

2013-2014

Sensing

Sensores de Rede para Monitorização de Sistemas Críticos

2013-2015

Cyclops

LIDAR com uma Câmara de um Único Píxel Baseada em Sensorização Compressiva

2013-2014

SmartGrids

Redes Elétricas Inteligentes

2013-2015

Cooperation

Cooperação e Perceção para uma Maior Autonomia

2013-2015

Ecoal-MGT

Gestão ecológica de pilhas de resíduos de carvão

2012-2015

IORT

O efeito da blindagem nas distribuições de dose em Radioterapia Intra-operatória com eletrões: um estudo por simulação Monte Carlo

2012-2015

E-Coli

Lab-on-a-chip: deteção rápida de E.coli

2012-2012

SPR

Sensorização de Elevado Desempenho em Fibra Ótica Baseada em Plasmónica

2012-2014

WineBioCode

Desenvolvimento de um Biosensor para Rastreabilidade do Vinho da Região do Douro

2012-2015

NanoWires

NanoWires em Fibras Ópticas

2012-2012

FLUOROCT

Distribuição de doses e simulações Monte Carlo em fluoroscopia CT

2011-2014

Wood

Estudo numérico e experimental de leis coesivas em juntas coladas em madeira

2011-2014

AQUAMONITOR

Sensores em fibra óptica para monitorização da qualidade de água aplicados à determinação de dióxido de carbono dissolvidos em aquacultura

2011-2013

Nanovalor

Pólo de Competitividade em Nanotecnologia para capitalização do potencial de I&DT na Euroregião Norte de Portugal-Galiza

2011-2014

MicroNanoCarolina

Expansão da actividade nas áreas da óptica e optoelectrónica: tecnologias de micro e nanofabricação

2010-2012

Multiferroicos

Materiais Multiferroicos e Magnetoelétricos para spintrónica: barreiras e interfaces

2010-2013

FIBDOSE

Dosímetros em fibra para dosimetria in vitro e in vivo em Radioterapia Externa e Braquiterapia

2010-2013

SmartCoat

Sensores em fibra óptica embebidos em materiais compósitos para monitorização de parâmetros físicos

2010-2012

TECCON

Tecnologia de sensores em fibras ópticas para supervisão, controlo e protecção de sistemas de energia eléctrica

2010-2013

SensEFil

Monitorização de reservatórios produzidos por enrolamento filamentar usando sensores ópticos embebidos no reforço em compósito

2010-2012

MCP

Comportamento antibacteriano e osteogénico de fosfatos de cálcio modificados (MCP): avaliação in vitro e in vivo

2010-2013

Hybrid

Dispositivo hibrído electro-óptico para análise celular individual em sistema de microfluídica

2010-2013

WaveTune

Sstemas de monitorização baseados em tecnologia de fibra óptica

2010-2011

SensingVed

Sistema de monitorização inteligente baseado em redes de sensores

2010-2010

Microphyte

Sensores um novo bioprocesso de produção de hidrogénio mais competitivo

2010-2013

SensKanoe

Sensorização para embarcações de canoagem

2009-2012

Mobiles

Mobilidade Eléctrica Sustentada - soluções para a logística associada ao carregamento das baterias dos veículos eléctricos

2009-2012

SkateMus

Geração de música a partir da movimentação de patinadores

2009-2009

TunLas

Lasers sintonizáveis em fibra óptica

2009-2017

Memimetria

Sistema de medição de espessura de materiais por interferometria

2008-2010

Biomotion

Percepção de movimento biológico - integração de psicofísica, neurofisiologia e modelação

2008-2012

Bioswim

Sistema de Interface Corporal em Vestuário para Monitorização de Sinais

2008-2011

Endurance0

Sensores de Bragg em fibra óptica para monitorização estrutural em Engenharia Civil

2008-2010

Nanocrystalline

Vidros cerâmicos nanocristalinos com propriedades ópticas não lineares

2008-2011

AmdraphydII

Monitorização Avançada e Diagnóstico da Dinâmica Física da Ria de Aveiro

2008-2009

Oreo2

Híbridos orgânicos-inorgânicos auto foto-padronizáveis para dispositivos de baixo custo em óptica integrada

2008-2010

SenRONS

Sensores de fibra óptica para determinação de espécies reactivas de oxigénio e azoto em sistemas biológicos

2008-2011

Motion

Monitorização e compensação em redes ópticas

2007-2010

Welding

Sensores de Bragg em fibra óptica para a modelação de friction stir welding (FSW) e laser beam welding (LBW)

2007-2009

Biopelvic

Estudo biomecânico das disfunções do pavimento pélvico da mulher

2007-2010

Optic-Algae

Fotobioreactores híbridos com fibras ópticas microestruturadas destinadas à operação com microalgas

2007-2010

SmartBio

Prótese Femoral de Quadril para aquisição de dados de descolamento in vivo

2007-2010

NextGenPCF

Nova geração de Fibras de Cristais Fotónicos

2006-2009

Equipa
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Publicações

2026

Sensors: The Building Blocks of a Technology-Driven Future

Autores
Farahi, F; Santos, JL;

Publicação
IEEE Sensors Reviews

Abstract

2026

Optical Harmonic Vernier Effect: Conditions Required for Effective Sensitivity Amplification

Autores
Robalinho, P; Piaia, V; Ribeiro, AL; Silva, S; Frazao, O;

Publicação
JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY

Abstract
This paper presents the conditions required for effective sensitivity amplification in the optical harmonic Vernier effect. Two distinct cases are analyzed: in the first, the sensor cavity is the shortest, while in the second, it is the longest. Based on the proposed theoretical model, supported by experimental results, it is concluded that, in the first case, the sensitivity associated with the spectral extremes increases with the order of the harmonic states. In contrast, in the second case, the sensitivity at the spectral extremes remains constant, regardless of the harmonic order. To evaluate the effectiveness of applying the optical Vernier effect and to differentiate between the two cases, a new formulation of the magnification factor (M-factor) is introduced. This leads to the definition of a novel figure of merit for the optical Vernier effect, denoted as (FoM(Vernier)). In Case 1, where harmonics are generated by increasing the reference cavity, the figure of merit assumes a value of (m + 1). In Case 2, where harmonics are generated by increasing the sensor cavity, the figure of merit remains constant at 1, regardless of the state order (whether fundamental or harmonic). This study also concludes that the observed increase in sensitivity is apparent rather than intrinsic, as the sensitivity curve produced by the optical Vernier effect mirrors that of a conventional interferometer.

2026

Virtual Vernier Effect Harmonics for Enhanced Fabry-Perot Interferometer Sensing

Autores
Robalinho, P; Piaia, V; Lobo-Ribeiro, A; Silva, S; Frazao, O;

Publicação
IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS

Abstract
The present letter proposes the implementation of Vernier-effect harmonics through the virtualization of different reference cavities. A Fabry-Perot interferometer (FPI), actuated by a piezoelectric transducer (PZT), was employed as the sensing element. Subsequently, the sensitivity of the dynamic range was investigated for both the individual interferometer and the implementation of the Virtual Vernier effect. A sensitivity of (8 +/- 0.05)x10(-3) nm/nm was achieved for the single sensor measurement. Considering the implementation of the Vernier effect, the following sensitivities were obtained: (65.6 +/- 0.08)x10(-3) nm/nm for the fundamental, (132 +/- 1)x10-3 nm/nm for the first harmonic, and (192 +/- 1)x10(-3) nm/nm for the second harmonic. Furthermore, a maximum dynamic range of 11.25 mu m and a maximum resolution of 5 pm were achieved. This study highlights the advantages of simultaneously measuring both a single sensor cavity and a harmonic of the Virtual Vernier effect, in order to achieve large dynamic ranges along with high resolution.

2026

Multiple amplitude wavelength modulation spectroscopy for concomitant measurement of pressure and concentration of methane

Autores
Lorenzo Santini; Luís C. C. Coelho; Claudio Floridia;

Publicação
Scientific Reports

Abstract

2025

Prevalence of Lp(a) in a real-world Portuguese cohort: implications for cardiovascular risk assessment

Autores
Saraiva, M; Garcez, J; da Silva, BT; Ferreira, IP; Oliveira, JC; Palma, I;

Publicação
LIPIDS IN HEALTH AND DISEASE

Abstract
Background Cardiovascular disease (CVD) is a major cause of mortality worldwide, necessitating more refined strategies for risk assessment. Recently, lipoprotein(a) [Lp(a)] has gained attention for its distinctive role in atherosclerosis, yet its prevalence and impact for cardiovascular risk assessment are not well-documented in the Portuguese population. This study aimed to characterize Lp(a) levels in a real-world Portuguese cohort, investigating its prevalence and association with CVD risk. Methods Retrospective and cross-sectional study of adults who underwent serum Lp(a) analysis in a Portuguese hospital between August 2018 and June 2022. Demographic and anthropometric data, laboratory values, relevant comorbidities and lipid-lowering medication were collected. Results Of 1134 participants, 28.7% had elevated Lp(a) levels (> 125 nmol/L). A higher prevalence was observed in those with atherosclerotic cardiovascular disease (ASCVD) (45.9%) or a family history of premature CVD (41.9%). Additionally, a significant association was found between elevated Lp(a) levels and traditional CVD risk factors, including hypertension, dyslipidemia, and diabetes mellitus. Among those classified as having low-to-moderate CVD risk by (Systematic COronary Risk Evaluation 2) SCORE2, 55.7% exhibited high Lp(a) levels (> 75 nmol/L), suggesting a potential higher risk of CVD disease. Conclusions The prevalence of elevated Lp(a) in Portugal, notably among those with ASCVD or premature CVD history, is concerning. This study underscores the potential of Lp(a) assessment for a more comprehensive approach to cardiovascular risk assessment. This could improve the stratification of CVD risk and identify individuals who could benefit from early intensive management of their risk factors, ultimately reducing the burden of CVD and cardiovascular-related mortality.