Все новости

В МИФИ разработали оригинальный дизайн важнейшего компонента радиофотонных устройств

Это позволит в будущем заменить модуляторы импортного производства на российские

МОСКВА, 7 ноября. /ТАСС/. Ученые НИЯУ МИФИ разработали оригинальную многоуровневую модель электрооптического модулятора - важнейшего компонента радиофотонных устройств. Как сообщили ТАСС в пресс-службе МИФИ, в будущем это позволит заменить модуляторы импортного производства на отечественные.

Как рассказал ТАСС один из разработчиков устройства, сотрудник Центра радиофотоники и СВЧ-технологий МИФИ Андрей Горелов, в настоящее время проходит верификация тестового прототипа, отрабатывается методика, а модели корректируются, исходя из полученных экспериментальных данных.

Радиофотоника - направление, изучающее взаимодействие оптического излучения и ВЧ/СВЧ сигнала в задачах приема, передачи и обработки информации. Направление связано с использованием технологий фотоники при решении задач радиоэлектроники. Модулятор - важнейший компонент радиофотонных устройств, отвечающий за перевод электрического сигнала в модуляцию интенсивности светового потока. Это один из наиболее сложных элементов радиофотоники, поскольку тут критичными являются соединенные вместе электронная, оптическая и СВЧ-подсистемы. По словам Андрея Горелова, основная проблема - это создание больших фотонных интегральных схем (ФИС), которые будут содержать все необходимые элементы на одной платформе. "Тут нужно работать на стыке оптики и электроники. Самая простейшая ФИС должна состоять из лазера, волноводов и фотонно-электронных преобразователей, датчиков, модуляторов. И нужно, чтобы все элементы были на одной пластине, чтобы были согласованы фазовые скорости СВЧ-волны и оптического излучения. Мы создали свою модель для многослойных гетероструктур на подложке фосфида индия (InP - химическое соединение индия и фосфора), так как на нем можно создавать квантовый дизайн структуры волновода. Благодаря чему мы сможем создавать либо прозрачные слои для определенной длины волны, либо поглощающие - в зависимости от стоящих задач. Это достаточно универсальная платформа для создания всех необходимых элементов будущей ФИС", - рассказал ученый.

Работа по созданию отечественного квантового модулятора заняла около трех лет. За это время ученые описали алгоритм квантового моделирования электрооптического эффекта в многослойных квантовых гетероструктурах, и на его основе провели критический анализ мирового опыта дизайна гетероструктур для электрооптических модуляторов. Выявленные физические особенности, наряду с оригинально примененным туннельным эффектом в полупроводниковых сверхрешетках, позволили предложить новый путь для квантового дизайна гетероструктур, обеспечивающий как высокий электрооптический коэффициент, так и низкие оптические потери. Эти результаты лягут в основу создания модулятора для обработки СВЧ-сигналов с шириной полосы частотного спектра 30 ГГц, а в перспективе - до 100 ГГц и выше.