САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 17 апреля. /ТАСС/. Ученые Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН в Санкт-Петербурге создали интегрально-оптический модулятор сверхвысокочастотных (СВЧ) сигналов, которые являются ключевым элементом для линий квантовой связи (защищенных оптоволоконных линий). Новая разработка превосходит российские аналоги и соответствует уровню ведущих мировых производителей, что открывает перспективу импортозамещения в вопросах связи нового поколения, сообщили ТАСС в понедельник в пресс-службе института.

"Эти устройства являются ключевыми элементами информационно-телекоммуникационных систем, в частности, волоконно-оптических линий защищенной (квантовой) связи, систем генерации и передачи сверхширокополосных СВЧ-сигналов, а также высокоточных систем морской навигации. По своим параметрам разработка превосходит российские аналоги и соответствует уровню ведущих мировых производителей модуляторов, поэтому является перспективной для импортозамещения зарубежных компонентов в отечественной фотонике и оптоэлектронике", - рассказали в пресс-службе.

Связь нового поколения

Отмечается, что в последние годы классические системы связи на традиционной электронике подходят к пределу своих возможностей. Поэтому ученые по всему миру ведут исследования и разработки устройств на альтернативных физических принципах. Одним из перспективных направлений является фотоника, она исследует способы генерации, передачи и обработки сигналов с помощью электромагнитных волн оптического диапазона (свет - частный случай таких волн) и зарекомендовала себя в волоконно-оптических линиях связи.

Сейчас сфера применения фотоники расширилась и включает системы генерации, передачи и обработки сверхширокополосных СВЧ-сигналов (радиофотоника), а также квантовые системы передачи и обработки данных (квантовая фотоника).

Разработка ФТИ им. А. Ф. Иоффе

"Мы разработали интегрально-оптический сверхширокополосный модулятор - это устройство для преобразования электрических сигналов в оптические и управления характеристиками этих сигналов. Такие модуляторы являются ключевыми элементами для построения оптических информационно-телекоммуникационных систем. Они используются на линиях волоконно-оптической связи", - рассказал ТАСС заведующий лабораторией квантовой электроники ФТИ им. А. Ф. Иоффе Александр Шамрай.

В основе этого модулятора чип из ниобата лития (LiNbO3). Свет внутри чипа распространяется по оптическим волноводам - каналам с повышенным показателем преломления шириной в несколько микрометров, аналогично тому, как электрический ток распространяется по металлическим дорожкам внутри электронной схемы. Современный уровень технологии позволяет изготавливать на одной пластине ниобата лития диаметром 72,6 мм несколько десятков чипов интегрально-оптических модуляторов.

"Достигнутая полоса частот модуляции превосходит 25 ГГц, что соответствует лучшим зарубежным аналогам. Поэтому в текущих экономических условиях наша разработка отвечает запросу импортозамещения в российской электронике. АО "Концерн "ЦНИИ "Электроприбор" использует наши модуляторы в составе волоконно-оптических гироскопов для построения высокоточных навигационных систем. Кроме того, в сотрудничестве с компаниями "Квант-Телеком" и РЖД мы участвуем в проекте создания протяженной линии квантовой связи, где наши модуляторы управляют состоянием одиночных фотонов", - пояснил Шамрай.

Источник: nauka.tass.ru