Учёные Пермского университета создадут программное обеспечение для ускорения разработки оптических чипов

Команда ПГНИУ при поддержке Центра компетенций НТИ «Фотоника» разрабатывает первое в России программное обеспечение для изготовителей телекоммуникационных и медицинских систем, приборов контроля инженерных объектов и окружающей среды. Софт под названием Difra lab позволит более чем в четыре раза ускорить процесс разработки фотонных интегральных схем (ФИС), а также предоставит доступ к технологиям интегральной фотоники.

«Фотонные интегральные схемы используются в устройствах, окружающих нас в повседневной жизни. Это высокоскоростной интернет, томографы, системы контроля окружающей среды и инженерных объектов, список можно продолжать долго. Важно, что сокращение времени и упрощение процесса разработки ФИС сделает эти технологии и новые типы техники на их основе доступнее каждому жителю России», – рассказывает руководитель проекта Difra lab Борис Лихачев.

Аналогов программного обеспечения Difra lab в России нет. Компании, которые занимаются разработкой и созданием фотонных интегральных схем, используют зарубежный софт. Появление российского программного обеспечения упростит контакты между производителями и разработчиками софта, сделает технологию более доступной для российских пользователей.

Работа пермских учёных позволит промышленным производителям автоматизировать производство. Изготовителям не придется проводить циклы расчетов и сравнения полученного результата с целевым. Новое программное обеспечение осуществит подбор данных под целевые параметры пользователя.

Разработчики уже создали прототип программы, который способен проектировать виртуальные модели фотонных интегральных схем. Сейчас программное обеспечение работает так: пользователь определяет оптический материал для создания ФИС, пошагово рассчитывает параметры отдельных элементов, затем «собирает» из этих элементов полнофункциональную оптическую систему на кристалле. Такой процесс разработки при сегодняшнем подходе занимает около двух лет, а с новым софтом Difra lab его можно завершить за период от 1 недели до 6 месяцев. В дальнейшем пользователи сами смогут собирать системы на кристалле из уже готовых библиотек данных, а время разработки ФИС сократится до трёх дней.

«Difra lab поддерживает работу со всеми используемыми в данный момент оптическими материалами и элементами. Это позволяет изготавливать оптические чипы большому количеству компаний с различными технологиями производства. Моделирование отдельных оптических элементов ФИС и всей схемы поможет не только предсказать ее характеристики, но и определить пути их улучшения. Для этого в ПО встроены технологии машинного обучения, за счет которых пользователь получает возможность разработать новое устройство», – рассказал Константин Гаврилов, декан физического факультета ПГНИУ.

На прошедшем образовательном интенсиве «Архипелаг – 2121» проект получил положительные рекомендации Фонда содействия инновациям, организатора конкурса «Старт-1». Итоговый вариант программного обеспечения появится к концу 2022 года.

Пресс-служба