Пермские ученые повысили качество сенсорных систем мониторинга сложных инфраструктурных объектов

Сотрудники Центра компетенций НТИ «Фотоника» при ПГНИУ разработали модель, которая стабилизирует работу волноводов внутри фотонных интегральных схем (ФИС). Благодаря этому повышается качество систем мониторинга сложных инфраструктурных объектов. Результаты исследование опубликованы в журнале Chinese Optics Letters.

«В основе работы лежит создание на поверхности кристалла ФИС из ниобата лития волноводов, которые проводят сигнал. Технологии создания волноводов давно известно, однако имеют свои недостатки. В частности, при классическом травлении появляются шероховатости, которые влияют на качество сигнала. Мы смогли стабилизировать сигнал, а значит и качество работы ФИС. Это, в свою очередь, улучшает работу сенсорных систем мониторинга сложных инфраструктурных объектов», – рассказывает руководитель молодежной лаборатории интегральной фотоники ПГНИУ Роман Пономарев.

Для повышения качества создания волноводов ученые разогревали приповерхностный слой пластины ниобата лития до 500 °C и в процессе остывания вытравливали необходимые волноводы. Благодаря этому на пластине увеличивалась плотность материала, что уменьшало количество дефектов, и сигнал лучше проходил через ФИС.

Кроме того, ученые обнаружили, что при нагревании готовых интегральных схем возможно восстановление волноводов. Эти результаты наиболее важны с точки зрения повышения однородности структуры приповерхностного слоя и формирования более стабильных оптических волноводов, интегрально-оптических схем и элементов на кристалле.

Создание стабильной связи внутри фотонной интегральной схемы повышает точность работы сенсорных систем мониторинга сложных инфраструктурных объектов в несколько раз. Что даёт возможность подобным технологиями с большой эффективностью работать на АЭС, мостах и других подобных сооружениях.

По словам ученых, новая модель может быть использована и для других типов материалов. Таким образом, новый метод применим и для использования в телекоммуникации, навигации и других областях.

Центр компетенций НТИ «Фотоника»