Пермские учёные увеличили стабильность телекоммуникационных систем связи

 

Группа исследователей из Центра компетенций НТИ «Фотоника» при ПГНИУ и Болгарской академии наук усовершенствовала технологию производства фотонных интегральных схем (ФИС) на основе ниобата лития. Новый метод увеличит стабильность систем передачи данных в 2,5 раза. Это позволяет улучшить качество связи в телекоммуникации и сделать шаг к развитию 5G и 6G технологий. Результаты исследования опубликованы в журнале MDPI Photonics.

«Электрооптические модуляторы с кристаллами на основе ниобата лития широко используются в телекоммуникационных системах. Однако такие системы не защищены полностью от искажения сигнала в ходе передачи данных. Решение было найдено в специальной методике обработки поверхности кристалла, что снизило потери и повысило стабильность системы», – рассказывает об исследовании старший научный сотрудник Центра компетенций НТИ «Фотоника», руководитель лаборатории интегральной фотоники ПГНИУ Роман Пономарев.

В ходе исследований ученые обнаружили, что приповерхностный слой кристалла, на основе которого собирают оптические модуляторы, имеет искажённую структуру, что приводит к потерям сигнала и уменьшению стабильности оптических характеристик. Решение этой проблемы требует предварительной обработки кристалла и исследования его структуры рентгеновскими методами.

В результате исследования был предложен способ «залечивания» приповерхностного слоя кристалла, когда кристалл нагревается до температуры в 350 °C и выдерживается при этой температуре пять часов и медленно остывает. Такой подход позволяет в разы уменьшить количество подвижных ионов в приповерхностном слое кристалла, что приводит к повышению стабильности передачи сигнала.

Исследование ученых Центра может ускорить развитие технологий 5G и 6G в России за счет создания новой элементно-компонентой базы. Кроме того, эта разработка применима в оптических гироскопах, оптоволоконных датчиках, сенсорных системах и других сферах, в которых используется фотоника.

«Ученые Центра работают не только над пятью большими проектами. В частности исследователи из лаборатории интегральной фотоники Пермского университета давно занимаются улучшением характеристик ФИС. Подобные разработки расширяют включенность Центра в развитие индустрии 4.0 в России. Кроме того, взаимодействие с учеными из других стран способствует формированию международных экспертных групп. Это даст вузу дополнительный импульс для трансформации и более широкого включения в мировую науку, а также позволит реализовать задачи по программе "Приоритет 2030"», – комментирует работу ученых директор Центра компетенций НТИ «Фотоника» Сергей Исаев.

Пресс-служба