Исследователи разработали программируемый фотонный чип из ниобата лития для улучшения защиты связи и ускорения внедрения 6G

Учёные из Университета Твенте в Нидерландах совместно с экспертами из Городского университета Гонконга создали новаторский программируемый фотонный чип на основе тонкоплёночного ниобата лития (TFLN) – материала, признанного ключевым для прогресса в фотонике. Достижения учёных открывают возможность создания миниатюрных и высокоэффективных коммуникационных систем, радарных устройств и компонентов для грядущих сетей 6G.

Ниобат лития в тонкоплёночном исполнении отличается уникальными электрооптическими характеристиками, что позволяет эффективно контролировать взаимодействие света и электрических сигналов. Это открывает путь к интеграции на одном чипе таких элементов, как электрооптические модуляторы и процессоры сигналов, что существенно улучшает компактность, энергоэффективность и результативность устройств.

«Мы реализуем производство таких фотонных схем в рамках инициативы PhotonDelta, поддержанной Национальным фондом роста Нидерландов», — сообщил профессор Дэвид Марпаунг, руководитель группы по нелинейной нанофотонике в Университете Твенте. Изготовление чипов производится как в лабораториях Гонконга, так и в нидерландском наноцентре MESA+ Nanolab.

Основным достижением стала программируемость чипа. Объединение модулятора TFLN с сетью переконфигурируемых компонентов позволило создать универсальную платформу для обработки радиочастотных и оптических сигналов. В отличие от классических фотонных схем с жёстко заданными функциями, данная разработка предоставляет возможность динамического настройки чипа в зависимости от текущих задач, подобно современным электронным процессорам.

«Это приближает нас к практическому применению в высокопроизводительных системах связи и радарах», — уточнил Чуанчуан Вэй, аспирант группы Марпаунга. К значительным преимуществам технологии относится её стойкость к электромагнитным помехам. Чип применяет метод «анти-глушилки», который нейтрализует интенсивные помехи, сохраняя слабые информационные сигналы. В отличие от стандартных фильтров со спектральными ограничениями, новая система эффективно функционирует в условиях близких частот сигнала и помехи.

Эта особенность критична для радарных систем и сетей 6G, где плотный электромагнитный фон требует инновационных подходов к обработке. Технология TFLN решает проблемы помех и способствует массовому производству чипов, обладающих высокой производительностью и энергоэффективностью.

Источник: iXBT