Profilo professionale

La fotonica permette numerose applicazioni e quindi rende operative importanti tecnologie trasversali come l’elaborazione delle immagini e la metrologia, la tecnologia medica e Life Sciences, la produzione additiva e sottrattiva, la comunicazione e l'analisi sensoriale. La produzione, il controllo, l’individuazione e l’interazione della luce fungono da base di tutte queste tecnologie.

Conseguendo un diploma in Photonics lo studente acquisisce conoscenze e competenze legate alle componenti chiave della fotonica, nonché i processi basati sulla luce e i metodi di misurazione utilizzate e abbinate per nuove applicazioni. Lo studente sviluppa competenze orientate alla progettazione di sistemi fotonici abbinati a sistemi elettrici e meccanici. Gli ingegneri con un know-how in fotonica si occupano della ricerca di nuove tecnologie e delle relative applicazioni. I titolari di un master in Photonics sono inoltre esperti in diversi campi interdisciplinari; sono quindi destinati a ricoprire posizioni dirigenziali con responsabilità gestionale nei settori ricerca e sviluppo, produzione intelligente, controllo industriale di processi e qualità, nonché nell’ambito dell’automazione e dell’industria 4.0.

Contenuti del profilo

Nel percorso di studi MSE in Photonics si acquisiscono conoscenze approfondite nei seguenti ambiti:

Produzione moderna di precisione basata sul laser

• Base e applicazione dell’interazione laser-materiale
• Ottica, imaging e percorsi ottici per processi di produzione industriali
• Saldatura laser, taglio laser, perforazione laser, demarcazione laser, sintetizzazione laser
• Procedura additiva/sottrattiva 3D

Metrologia ottica ed elaborazione delle immagini

• Sistemi per immagini: microscopia, sistemi basati sull’immagine destinati al controllo di qualità, imaging biomedica
• Spettroscopia per il rilevamento ad alta sensibilità di composti chimici per il monitoraggio dell’ambiente e di processi e per la colorimetria.
• Interferometria per la metrologia dimensionale o la tomografia a coerenza di fase

Optoelettronica ed elettroottica

• Sorgenti luminose: laser, LED, OLED, riflettori termici, display
• Rivelatori
• Modulatori elettroottici

Design e modellazione di sistemi fotonici

• Simulazione: Ray tracing, simulazione di ottica fisica, design di pellicola sottile, simulazione CAD e FEM
• Produzione di prototipi, testare, misurare, validare e ottimizzare componenti fotoniche, moduli o sistemi
• Fibra ottica, ottica integrata e microsistemi ottici

Microtecnologie

• Processi litografici abbinati a tecniche di incisione
• Procedura di replicazione
• Tecnologia a film sottile
• Packaging fotonico

Caratteristiche del profilo offerto da SUPSI

Il profilo prevede i seguenti focus:

• Tecnologia abilitante chiave in: tecnologie mediche, biotecnologia, sensorica, metrologia, generazione di luce, processi additivo-sottrattivi
• Competenze professionali: comprensione dei principi e dei processi fisici nella fotonica, applicazione della luce laser, progettazione e sviluppo di sistemi ottici, simulazione numerica

Competenze

Attraverso il profilo MSE in Photonics si acquisiscono conoscenze fondamentali dei principi e pro-cessi fisici della fotonica. Il profilo forma professionisti attivi nell’ambito dell’utilizzo di luce e laser in diversi campi di applicazione, dalla tecnica di illuminazione alla tecnica di produzione, dalla metrologia alla tecnologia medica, in grado di concepire e realizzare sistemi di sensori fotonici per l'automazione e la produzione. Inoltre il profilo sviluppa competenze di simulazione digitale, di sistemi multidisciplinari con elementi fotonici e di tecnologie basate sulla luce /e sistemi meccanici, micromeccanici ed elettroottici.

Gli ingegneri esperti in fotonica sono in grado di risolvere problemi complessi con metodi adeguati, di comprendere rapidamente il quadro attuale della tecnica, di valutare approcci scientifici esistenti e applicarli di conseguenza. Gli ingegneri esperti in fotonica possono valutare la fattibilità e i vantaggi sul mercato di nuovi sistemi legati all’ambito di riferimento. Sono destinati a dirigere team di progetto multidisciplinari con spiccate qualità comunicative, capacità collaborative e di interazione interdisciplinare con altri settori quali l’industria meccanica, l’elettrotecnica, la tecnologia medica e la biotecnica, l’informatica o la scienza dei dati.

Requisiti e procedura di ammissione

Soddisfano i requisiti d’ammissione gli studenti con un voto superiore alla media in uno dei seguenti percorsi di studio Bachelor:

• BSc in elettrotecnica
• BSc in ingegneria meccanica
• BSc in microtecnica
• BSc in tecnica di materiale e dei procedimenti industriali
• BSc in tecnica dei sistemi
• BSc in Photonics

La valutazione delle qualifiche di entrata è parte del processo di iscrizione della rispettiva scuola. Per quanto riguarda gli studenti che non sono in possesso di nessuno dei diplomi Bachelor summenzionati, la scuola universitaria professionale in questione valuta individualmente l’idoneità del candidato.

Moduli di teoria consigliati

I moduli di teoria contano 30 dei 90 ECTS. I moduli vengono erogati in varie sedi da Professori provenienti da tutta la Svizzera. Lo studente seguirà questi moduli insieme ad altri studenti MSE. Moduli di teoria  consigliati per il profilo MSE in Photonics (Pho).

Fundamental theoretical principle modules (FTP)

• FTP_AppStat: Applied Statistics and Data Analysis (Lugano e Zurigo)
• FTP_OrdDiff: Ordinary Differential Equations and Dynamical Systems (Lugano e Zurigo)
• FTP_DigImPro: Digital Image Processing (Zurigo)
• FTP_PhyMNS: Physics on micro and nano scale (Zurigo)

Technical scientific specialization modules (TSM)

• TSM_AppPhot: Applied Photonics (Zurigo)
• TSM_Laser: Laser and laser applications (Zurigo)
• TSM_OpEngMe: Optical engineering and metrology (Zurigo)
• TSM_ThinFilm: Advanced thin film technology (Zurigo)

Context modules (CM)

• CM_AcWritPre: Academic Writing and Presenting (Zurigo)
• CM_Ethics: Ethics and Corporate Responsibility (Zurigo)
• CM_InnChang: Innovation and Changemanagement (Zurigo)

Differenza tra il MSE e il Bachelor of Science

La formazione di Master MSE offre un approccio scientifico che permette di acquisire ampie conoscenze nel settore specialistico e ideare nuove soluzioni. La formazione di Master si concentra su importanti temi dei profili offerti dalle diverse scuole universitarie professionali e beneficia delle conoscenze di base interdisciplinari della formazione Bachelor. Si acquisiscono tutti i requisiti per dirigere progetti in ambito industriale ed elaborare questioni relative a temi di ricerca attuali.