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Minardo A, Bernini R, Berruti GM, Breglio G, Bruno FA, Buontempo S, Campopiano S, Catalano E, Consales M, Coscetta A, Cusano A, Cutolo MA, Di Palma P, Esposito F, Fienga F, Giordano M, Iele A, Iadicicco A, Irace A, Janneh M, Laudati A, Leone M, Maresca L, Marrazzo VR, Pisco M, Quero G, Riccio M, Srivastava A, Vaiano P, Zeni L, Cutolo A. Innovative Photonic Sensors for Safety and Security, Part I: Fundamentals, Infrastructural and Ground Transportations. SENSORS (BASEL, SWITZERLAND) 2023; 23:2558. [PMID: 36904762 PMCID: PMC10007142 DOI: 10.3390/s23052558] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.5] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/10/2023] [Revised: 02/14/2023] [Accepted: 02/21/2023] [Indexed: 06/18/2023]
Abstract
Our group, involving researchers from different universities in Campania, Italy, has been working for the last twenty years in the field of photonic sensors for safety and security in healthcare, industrial and environment applications. This is the first in a series of three companion papers. In this paper, we introduce the main concepts of the technologies employed for the realization of our photonic sensors. Then, we review our main results concerning the innovative applications for infrastructural and transportation monitoring.
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Affiliation(s)
- Aldo Minardo
- Dipartimento di Ingegneria, Università della Campania Luigi Vanvitelli, Via Roma 29, 81031 Aversa, Italy
| | - Romeo Bernini
- Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via Diocleziano 328, 81024 Napoli, Italy
| | - Gaia Maria Berruti
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi 107, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Giovanni Breglio
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli Studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Francesco Antonio Bruno
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi 107, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Salvatore Buontempo
- National Institute for Nuclear Physics (INFN), 80125 Napoli, Italy
- European Organization for Nuclear Research (CERN), CH-1211 Geneva, Switzerland
| | - Stefania Campopiano
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi di Napoli Parthenope, Centro Direzionale Isola C4, 80143 Napoli, Italy
| | - Ester Catalano
- Dipartimento di Ingegneria, Università della Campania Luigi Vanvitelli, Via Roma 29, 81031 Aversa, Italy
- Optosensing Ltd., Via Carlo de Marco 69, 80137 Napoli, Italy
| | - Marco Consales
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi 107, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Agnese Coscetta
- Dipartimento di Ingegneria, Università della Campania Luigi Vanvitelli, Via Roma 29, 81031 Aversa, Italy
| | - Andrea Cusano
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi 107, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Maria Alessandra Cutolo
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli Studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Pasquale Di Palma
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi di Napoli Parthenope, Centro Direzionale Isola C4, 80143 Napoli, Italy
| | - Flavio Esposito
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi di Napoli Parthenope, Centro Direzionale Isola C4, 80143 Napoli, Italy
| | - Francesco Fienga
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli Studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Michele Giordano
- Istituto per i Polimeri, Compositi e Biomateriali Consiglio Nazionale delle Ricerche via Enrico Fermi 1, 80055 Portici, Italy
| | - Antonio Iele
- CERICT SCARL, CNOS Center, Viale Traiano, Palazzo ex Poste, 82100 Benevento, Italy
| | - Agostino Iadicicco
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi di Napoli Parthenope, Centro Direzionale Isola C4, 80143 Napoli, Italy
| | - Andrea Irace
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli Studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Mohammed Janneh
- CERICT SCARL, CNOS Center, Viale Traiano, Palazzo ex Poste, 82100 Benevento, Italy
| | | | - Marco Leone
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi 107, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Luca Maresca
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli Studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Vincenzo Romano Marrazzo
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli Studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Marco Pisco
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi 107, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Giuseppe Quero
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi 107, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Michele Riccio
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli Studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Anubhav Srivastava
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi di Napoli Parthenope, Centro Direzionale Isola C4, 80143 Napoli, Italy
| | - Patrizio Vaiano
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi 107, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Luigi Zeni
- Dipartimento di Ingegneria, Università della Campania Luigi Vanvitelli, Via Roma 29, 81031 Aversa, Italy
- Optosensing Ltd., Via Carlo de Marco 69, 80137 Napoli, Italy
| | - Antonello Cutolo
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli Studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
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Cutolo A, Bernini R, Berruti GM, Breglio G, Bruno FA, Buontempo S, Catalano E, Consales M, Coscetta A, Cusano A, Cutolo MA, Di Palma P, Esposito F, Fienga F, Giordano M, Iele A, Iadicicco A, Irace A, Janneh M, Laudati A, Leone M, Maresca L, Marrazzo VR, Minardo A, Pisco M, Quero G, Riccio M, Srivastava A, Vaiano P, Zeni L, Campopiano S. Innovative Photonic Sensors for Safety and Security, Part II: Aerospace and Submarine Applications. SENSORS (BASEL, SWITZERLAND) 2023; 23:2417. [PMID: 36904622 PMCID: PMC10007474 DOI: 10.3390/s23052417] [Citation(s) in RCA: 8] [Impact Index Per Article: 4.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/13/2023] [Revised: 02/08/2023] [Accepted: 02/15/2023] [Indexed: 06/18/2023]
Abstract
The employability of photonics technology in the modern era's highly demanding and sophisticated domain of aerospace and submarines has been an appealing challenge for the scientific communities. In this paper, we review our main results achieved so far on the use of optical fiber sensors for safety and security in innovative aerospace and submarine applications. In particular, recent results of in-field applications of optical fiber sensors in aircraft monitoring, from a weight and balance analysis to vehicle Structural Health Monitoring (SHM) and Landing Gear (LG) monitoring, are presented and discussed. Moreover, underwater fiber-optic hydrophones are presented from the design to marine application.
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Affiliation(s)
- Antonello Cutolo
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Romeo Bernini
- Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via Diocleziano 328, 81024 Napoli, Italy
| | - Gaia Maria Berruti
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Giovanni Breglio
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
- European Organization for Nuclear Research (CERN), CH-1211 Geneva, Switzerland
| | - Francesco Antonio Bruno
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Salvatore Buontempo
- European Organization for Nuclear Research (CERN), CH-1211 Geneva, Switzerland
- National Institute for Nuclear Physics (INFN), 80125 Napoli, Italy
| | - Ester Catalano
- Dipartimento di Ingegneria, Università della Campania Luigi Vanvitelli, Via Roma 29, 81031 Aversa, Italy
- Optosensing Ltd., Via Carlo de Marco 69, 80137 Napoli, Italy
| | - Marco Consales
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Agnese Coscetta
- Dipartimento di Ingegneria, Università della Campania Luigi Vanvitelli, Via Roma 29, 81031 Aversa, Italy
| | - Andrea Cusano
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Maria Alessandra Cutolo
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Pasquale Di Palma
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli studi di Napoli Parthenope, Centro Direzionale Isola C4, 80143 Napoli, Italy
| | - Flavio Esposito
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli studi di Napoli Parthenope, Centro Direzionale Isola C4, 80143 Napoli, Italy
| | - Francesco Fienga
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
- European Organization for Nuclear Research (CERN), CH-1211 Geneva, Switzerland
| | - Michele Giordano
- Istituto per i Polimeri, Compositi e Biomateriali Consiglio Nazionale delle Ricerche Via Enrico Fermi 1, 80055 Portici, Italy
| | - Antonio Iele
- CERICT SCARL, CNOS Center, Viale Traiano, Palazzo ex Poste, 82100 Benevento, Italy
| | - Agostino Iadicicco
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli studi di Napoli Parthenope, Centro Direzionale Isola C4, 80143 Napoli, Italy
| | - Andrea Irace
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Mohammed Janneh
- CERICT SCARL, CNOS Center, Viale Traiano, Palazzo ex Poste, 82100 Benevento, Italy
| | | | - Marco Leone
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Luca Maresca
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Vincenzo Romano Marrazzo
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
- European Organization for Nuclear Research (CERN), CH-1211 Geneva, Switzerland
| | - Aldo Minardo
- Dipartimento di Ingegneria, Università della Campania Luigi Vanvitelli, Via Roma 29, 81031 Aversa, Italy
| | - Marco Pisco
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Giuseppe Quero
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Michele Riccio
- Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione, Università degli studi di Napoli Federico II, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy
| | - Anubhav Srivastava
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli studi di Napoli Parthenope, Centro Direzionale Isola C4, 80143 Napoli, Italy
| | - Patrizio Vaiano
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio, Corso Garibaldi, Palazzo Bosco Lucarelli, 82100 Benevento, Italy
| | - Luigi Zeni
- Dipartimento di Ingegneria, Università della Campania Luigi Vanvitelli, Via Roma 29, 81031 Aversa, Italy
- Optosensing Ltd., Via Carlo de Marco 69, 80137 Napoli, Italy
| | - Stefania Campopiano
- Dipartimento di Ingegneria, Università degli studi di Napoli Parthenope, Centro Direzionale Isola C4, 80143 Napoli, Italy
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