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 позволит улучшить качество связи в телекоммуникации и сделать шаг к развитию 5G и 6G технологий.
Ученые из Перми увеличили стабильность телекоммуникационных систем связи / ©Getty images
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 искаженную 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 градусов Цельсия, 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.
