Четириканалeн, силициев фотонен модулаторен чип, разработен от учените от Националната лаборатория Сандия (снимка: Craig Fritz / SNL)
Учени обявиха значителен пробив в създаването на свръхпрецизен сензор за движение, който може да замени GPS навигацията. Новото устройство, разработено с помощта на силициеви фотонни микрочипове, е в състояние да осигури точна навигация в райони, където GPS сигналите не са налични.
Точната навигация се превръща в предизвикателство в реални ситуации, когато GPS сигналите не са налични, обяснява Чонмин Ли от Националната лаборатория Сандия към Министерството на енергетиката на САЩ. Използвайки принципите на квантовата механика, новите сензори осигуряват несравнима точност при измерване на ускорението и ъгловата скорост, позволявайки точна навигация дори в области, където няма GPS сигнал.
Учените са разработили високоефективен силициев фотонен модулатор, който е ключов компонент на система “лазер върху чип”. Този модулатор осигурява много точни измервания на ускорението и ъгловата скорост. „Ние значително подобрихме пропускателната способност и можем да произведем стотици модулатори на една 8-инчова пластина и дори повече на 12-инчова пластина”, казва Ашок Кодигала, един от разработчиците.
Новият сензор може да се използва не само за навигация, но и за откриване на подземни кухини и ресурси, както и за оптични комуникации и квантови изчисления. Научният екип от Сандия работи по създаване на компактен квантов компас за различни приложения. Учените си сътрудничат с индустрията, малкия бизнес, академичните среди и правителствените агенции, за да разработят нови технологии и да подкрепят пускането на продукти.
Сензорът използва принципите на квантовата механика, за да осигури несравнима точност при измерване на ускорението и ъгловата скорост. Състои се от силициев фотонен микрочип, който съдържа лазерна система и модулатор. Лазерната система генерира светлина, която преминава през модулатор, където се преобразува в сигнал, съдържащ информация за ускорение и ъглова скорост. След това този сигнал се обработва и интерпретира, за да се определи точното местоположение и скорост на обекта.
Новият сензор има няколко предимства пред традиционните навигационни системи. Измерването с висока точност на ускорението и ъгловата скорост позволява точна навигация дори в области, където GPS не е наличен. Компактният размер на новия сензор го прави подходящ за използване в различни приложения. Освен това сензорът може да бъде произведен на много по-ниска цена, което го прави по-достъпен за по-широк кръг потребители.
Екипът от изследователи продължава да работи върху подобряването на устройството и областите му на приложение.
Най ще е подходящ за навигиране на крилати ракети и дронове