European Joint Doctorate Programme on Optical Sensing using Advanced Photo-Induced Effects

Projektinformationen

OPTAPHI

ID Finanzhilfevereinbarung: 860808

DOI

10.3030/860808

Projekt abgeschlossen

EK-Unterschriftsdatum 9 August 2019

Startdatum 1 Januar 2020

Enddatum 30 September 2024

Finanziert unter

• EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions

Gesamtkosten

€ 3 761 763,84

EU-Beitrag

€ 3 761 763,84

Koordiniert durch

MUNSTER TECHNOLOGICAL UNIVERSITY
Ireland

CORDIS bietet Links zu öffentlichen Ergebnissen und Veröffentlichungen von HORIZONT-Projekten.

Links zu Ergebnissen und Veröffentlichungen von RP7-Projekten sowie Links zu einigen Typen spezifischer Ergebnisse wie Datensätzen und Software werden dynamisch von OpenAIRE abgerufen.

Leistungen

Other (10)

Workshop 3

The third 3-day workshop, on ‘Industry Applications of Photonics’, will be organised by CIT.

Final Conference

The 5-day final conference will be organised by POLIBA.

Workshop 1

The first 3-day workshop, on ‘Semiconductor Growth and Fabrication for Photonics’, will be organised by UM.

Trials at industry partner of agri-food analyser demonstrator

Paper submitted on the results of trials of shoebox-sized PTS or QEPAS system in collaboration with industrial partner.

Summer school

The 5-day summer school will be organised by UNIBA.

QEPAS or PTS measurements of methane using hybrid laser

Paper submitted on the use of a hybrid laser as the excitation source for a PTS/QEPAS measurement of methane.

Trials at industry partner of portable QEPAS environmental sensor demonstrator

Paper submitted on the results of the trials of the developed ultracompact QEPAS system at THORLABS and/or Rice University.

Workshop 2

The second 3-day workshop, on ‘Advanced Spectroscopy’, will be organised by TU-WIEN.

Demonstration of shot noise limited balanced detection for PTS

Realisation of an experimental set-that allows for signal to noise characteristics that prove shot noise limited performance of the two-beam set-up. One beam shall sample only noise, whereas the other beam shall sample noise and the photo-thermal signal.

Lab trials of demonstrator in connection with Industrial P.O.

Paper submitted on results of the trials of the developed QEPAS demonstrators at ENVEA, THORLABS, E&H or AVL.

Websites, patent fillings, videos etc. (3)

First edition of the network newsletter

The first edition of a regular newsletter for the project will be released.

Outreach video

A public video describing the project topics and activities will be released. The ESRs will be actively involved in the creation of the video.

Website

The domain name will be registered and an initial website for OPTAPHI will go live.

Documents, reports (2)

Ultra-compact acoustic detection module for drone sensing

Report on the optical performance and validation of the ultra-compact QEPAS module developed in ESR2.

Intracavity-QEPAS sensor for methane isotopic ratio detection

Report on the optical performance and stability of the intracavity QEPAS sensing platform developed in ESR15 for 13CH4/12CH4 isotopic ratio.

Veröffentlichungen

Peer reviewed articles (25)

InAs-Based Quantum Cascade Lasers with Extremely Low Threshold

Autoren: Kumar Kinjalk; Daniel Andres Díaz-Thomas; Zeineb Loghmari; Michael Bahriz; Roland Teissier; Alexei N. Baranov
Veröffentlicht in: Photonics; Volume 9; Ausgabe 10; Pages: 747, Ausgabe vol 9, 2022, Seite(n) 747, ISSN 2304-6732
Herausgeber: MDPI
DOI: 10.3390/photonics9100747

Improved light transmission for III-V lasers monolithically integrated on Si platforms

Autoren: Paparella, M., Remis, A., Grande, M., Taliercio, T., Cerutti, L., Rodriguez, J.-B. & Tournié, E.
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 32, 2024, Seite(n) 38994-39004, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.537703

"Mid-Infrared Intracavity Quartz-Enhanced Photoacoustic Spectroscopy with pptv – Level Sensitivity Using a T-shaped Custom Tuning Fork"

Autoren: Hayden, Jakob; Giglio, Marilena; Sampaolo, Angelo; Spagnolo, Vincenzo; Lendl, Bernhard
Veröffentlicht in: Photoacoustics, Ausgabe 25, 2022, Seite(n) 100330, ISSN 2213-5979
Herausgeber: Elsevier GmbH
DOI: 10.1016/j.pacs.2022.100330

Evanescent wave quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy employing a side-polished fiber for methane sensing

Autoren: C. F. Twomey, G. Biagi, A. A. Ruth, M. Giglio, V. Spagnolo, L. O’Faolain, and A. J. Walsh
Veröffentlicht in: Photoacoustics, Ausgabe 36, 2024, Seite(n) 100586, ISSN 2213-5979
Herausgeber: Elsevier GmbH
DOI: 10.1016/j.pacs.2024.100586

Measurement of methane, nitrous oxide and ammonia in atmosphere with a compact quartz-enhanced photoacoustic sensor

Autoren: Menduni G.; Zifarelli A.; Kniazeva E.; Dello Russo S.; Ranieri A. C.; Ranieri E.; Patimisco P.; Sampaolo A.; Giglio M.; Manassero F.; Dinuccio E.; Provolo G.; Wu H.; Lei D.; Spagnolo V.
Veröffentlicht in: Sensors and Actuators B: Chemical, Ausgabe 375, 2023, Seite(n) 132953, ISSN 0925-4005
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.snb.2022.132953

Wavelength modulated diode probe laser for an interferometric cavity-assisted photothermal spectroscopy gas sensor

Autoren: D. Pinto, J. P. Waclawek, S. Lindner, H. Moser, G. Ricchiuti, and B. Lendl
Veröffentlicht in: Sensors and Actuators B: Chemical, Ausgabe 377, 2023, Seite(n) 133061, ISSN 0925-4005
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.snb.2022.133061

Commercial and Custom Quartz Tuning Forks for Quartz Enhanced Photoacoustic Spectroscopy: Stability under Humidity Variation

Autoren: Diba Ayache; Roman Rousseau; Elena Kniazeva; Julien Charensol; Tarek Seoudi; Michael Bahriz; Fares Gouzi; Vincenzo Spagnolo; Aurore Vicet
Veröffentlicht in: Sensors, Ausgabe 23, 2023, Seite(n) 3135, ISSN 1424-8220
Herausgeber: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/s23063135

Long wavelength distributed feedback tapered quantum cascade lasers

Autoren: Davide Pinto, Daniel Andres Díaz Thomas, Zeineb Loghmari, Kumar Kinjalk, Roland Teissier, Michael Bahriz, Bernhard Lendl, Alexei N. Baranov
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 32, 2024, Seite(n) 26925, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.521039

Compact angled multimode interference duplexers for multi-gas sensing applications

Autoren: AJMAL THOTTOLI; Artem Vorobev; Gabriele Biagi; Simone Iadanza; Marilena Giglio; Giovanni Magno; Marco Grande; Liam O'Faolain
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 32, 2024, Seite(n) 3451–3460, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.503483

Mid-Infrared Photothermal Spectroscopy for the Detection of Caffeine in Beverages

Autoren: G. Ricchiuti, L. Riedlsperger, A. Dabrowska, E. Rosenberg, L. O’Faolain, and B. Lendl
Veröffentlicht in: Sensors, Ausgabe 24, 2024, Seite(n) 1974, ISSN 1424-8220
Herausgeber: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/s24061974

Parts-per-billion detection of carbon monoxide: A comparison between quartz-enhanced photoacoustic and photothermal spectroscopy.

Autoren: Davide Pinto; Harald Moser; Johannes P. Waclawek; Stefano Dello Russo; Pietro Patimisco; Vincenzo Spagnolo; Bernhard Lendl
Veröffentlicht in: Photoacoustics, Ausgabe 22, 2021, Seite(n) 100244, ISSN 2213-5979
Herausgeber: Elsevier GmbH
DOI: 10.1016/j.pacs.2021.100244

Unlocking the monolithic integration scenario: optical coupling between GaSb diode lasers epitaxially grown on patterned Si substrates and passive SiN waveguides

Autoren: Andres Remis, Laura Monge Bartolome, Michele Paparella, Audrey Gilbert, Guilhem Boissier, Marco Grande, Alan Blake, Liam O'Faolain, Laurent Cerutti, Jean-Baptiste Rodriguez, and Eric Tournié.
Veröffentlicht in: Light: Science & Applications, Ausgabe 12, 2023, Seite(n) 150, ISSN 2047-7538
Herausgeber: Springer nature
DOI: 10.1038/s41377-023-01185-4

Highly efficient and selective integrated directional couplers for multigas sensing applications

Autoren: Ajmal Thottoli; Gabriele Biagi; Artem S. Vorobev; Marilena Giglio; Giovanni Magno; Liam O’Faolain; Marco Grande
Veröffentlicht in: Scientific Reports, Ausgabe 13, 2023, Seite(n) 22720, ISSN 2045-2322
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-023-49889-2

Bottom-illuminated photothermal nanoscale chemical imaging with a flat silicon ATR in air and liquid

Autoren: Ufuk Yilmaz; Savda Sam; Bernhard Lendl; Georg Ramer
Veröffentlicht in: Analytical Chemistry, Ausgabe 96, 2024, Seite(n) 4410–4418, ISSN 0003-2700
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.26434/chemrxiv-2023-h9ffx

Single-mode interband cascade laser with a slotted waveguide

Autoren: J. A. M. Fordyce, D. A. Diaz-Thomas, L. O’Faolain, A. N. Baranov, T. Piwonski, and L. Cerutti
Veröffentlicht in: Applied Physics Letters, Ausgabe vol 121, 2022, Seite(n) 211102, ISSN 1077-3118
Herausgeber: AIP
DOI: 10.1063/5.0120460

High-Q asymmetrically cladded silicon nitride 1D photonic crystals cavities and hybrid external cavity lasers for sensing in air and liquids

Autoren: S. Iadanza, J. H. Mendoza-Castro, T. Oliveira, S. M. Butler, A. Tedesco, G. Giannino, B. Lendl, M. Grande, and L. O’Faolain
Veröffentlicht in: Nanophotonics, Ausgabe 11, 2022, Seite(n) 4183–4196, ISSN 2192-8614
Herausgeber: De Gruyter
DOI: 10.1515/nanoph-2022-0245

Tuning of Graphene-Based Optical Devices Operating in the Near-Infrared

Autoren: Artem S. Vorobev; Giuseppe Valerio Bianco; Giovanni Bruno; Antonella D'Orazio; Liam O'Faolain; Marco Grande
Veröffentlicht in: Applied Sciences, Ausgabe 11, 2021, Seite(n) 8367, ISSN 2076-3417
Herausgeber: MDPI
DOI: 10.3390/app11188367

Quantum cascade lasers monolithically integrated on germanium

Autoren: K. KINJALK, A. GILBERT, A. REMIS, Z. LOGHMARI, L. CERUTTI, G. PATRIARCHE, M. BAHRIZ, R. TEISSIER, A. N. BARANOV, J. B. RODRIGUEZ, AND E. TOURNIÉ
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe Vol 30, n°25, 2022, Seite(n) 45259, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.472473

Absorption and Dispersion: In Search of a Versatile Spectroscopic Technique

Autoren: Iskander Gazizov, Davide Pinto, Harald Moser, Savda Sam, Pedro Martín-Mateos, Liam O’Faolain, Bernhard Lendl
Veröffentlicht in: Sensors and Actuators B: Chemical, Ausgabe 436, 2025, Seite(n) 137688, ISSN 0925-4005
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.snb.2025.137688

Balanced-detection interferometric cavity-assisted photothermal spectroscopy via collimating fiber-array integration

Autoren: G. Malvicini, J. P. Waclawek, D. Pinto, H. Moser, S. Iadanza, K. Gradkowski, L. O’Faolain, and B. Lendl
Veröffentlicht in: Sensors and Actuators B: Chemical, Ausgabe 412, 2024, Seite(n) 135766, ISSN 0925-4005
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.snb.2024.135766

Photothermal spectroscopy on-chip sensor for the measurement of a PMMA film using a silicon nitride micro-ring resonator and an external cavity quantum cascade laser

Autoren: G. Ricchiuti, A. Walsh, J. H. Mendoza-Castro, A. S. Vorobev, M. Kotlyar, G. V. B. Lukasievicz, S. Iadanza, M. Grande, B. Lendl, and L. O’Faolain
Veröffentlicht in: Nanophotonics, Ausgabe 13, 2024, Seite(n) 2417-2427, ISSN 2192-8614
Herausgeber: De Gruyter
DOI: 10.1515/nanoph-2024-0033

Near-infrared wavelength tuning of monolayer graphene on Silicon Nitride waveguides

Autoren: A. S. Vorobev, G. V. Bianco, G. Bruno, A. D’Orazio, L. O’Faolain, and M. Grande
Veröffentlicht in: Photonics and Nanostructures – Fundamentals and Applications, Ausgabe 54, 2023, Seite(n) 101130, ISSN 1569-4410
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.photonics.2023.101130

Dual-Beam Photothermal Spectroscopy Employing a Mach–Zehnder Interferometer and an External Cavity Quantum Cascade Laser for Detection of Water Traces in Organic Solvents

Autoren: Giovanna Ricchiuti; Alicja Dabrowska; Davide Pinto; Georg Ramer; Bernhard Lendl
Veröffentlicht in: Analytical Chemistry, Ausgabe 19, 2022, Seite(n) 94, ISSN 0003-2700
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.analchem.2c03303

Enhanced Fano resonances in a silicon nitride photonic crystal nanobeam-assisted micro ring resonator for dual telecom band operation

Autoren: Jesus Hernan Mendoza-Castro; Artem S. Vorobev; Simone Iadanza; Bernhard Lendl; Liam O’Faolain; Marco Grande
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 32, 2024, Seite(n) 13197–13207, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.504912

Analysis of the Optical Coupling Between GaSb Diode Lasers and Passive Waveguides: A Step Toward Monolithic Integration on Si Platforms

Autoren: Michele Paparella, Laura Monge Bartolome, Jean-Baptiste Rodriguez, Laurent Cerutti, Marco Grande, Liam O’Faolain, and Eric Tournié
Veröffentlicht in: IEEE Photonics Journal, Ausgabe Vol 14 n°5, 2022, Seite(n) 6651206, ISSN 1943-0655
Herausgeber: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/jphot.2022.3203593

Conference proceedings (4)

Q- factor enhancement in photonic crystal cavities based on trapezoidal slotted nano-sticks for refractive index sensing

Autoren: J. H. Mendoza-Castro, Liam O’Faolain, M. Grande
Veröffentlicht in: 2021 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC), 2021, Seite(n) 1-1, ISBN 978-1-6654-1876-8
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/cleo/europe-eqec52157.2021.9542649

Analysis of the optical coupling between 2.3µm GaSb diode lasers and passive waveguides for monolithic integration on Si platforms

Autoren: M. Paparella, L. Monge-Bartolome, L. Cerutti, J.-B. Rodriguez, M. Grande, L. O’Faolain, and E. Tournié.
Veröffentlicht in: 2022 IEEE International Photonics Conference, 2022
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/ipc53466.2022.9975716

DFB Style Slotted Waveguide Interband Cascade Lasers

Autoren: J. A. M. Fordyce, D. A. Díaz-Thomas, T. Piwonski, A. N. Baranov, L. O’Faolain, and L. Cerutti1
Veröffentlicht in: Compound Semiconductor Week 2022, 2022, ISBN 978-1-6654-5340-0
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/csw55288.2022.9930442

Monolithic Integration of GaSb Diode Lasers on a Silicon Photonic Circuit

Autoren: Andres Remis, Michele Paparella, Laura Monge Bartolomé, Audrey Gilbert, Guilhem Boissier, Marco Grande, Alan Blake, Liam O'Faolain, Laurent Cerutti, Jean-Baptiste Rodriguez, Eric Tournié
Veröffentlicht in: 2023 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC), 2023, Seite(n) 1-1
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/cleo/europe-eqec57999.2023.10231760