Wetenschappers van het Instituut voor Natuurkunde, Nanotechnologie en telecommunicatie van Peter de Grote St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU) en medewerkers hebben een internationaal consortium opgericht om de nauwkeurigheid van optische radar te vergroten.

Een optische radar is een apparaat voor het schatten van afstand, bestaande uit een zender die een optisch signaal uitzendt (bijvoorbeeld een laserstraal); een ontvanger die het signaal opvangt dat wordt weerkaatst door objecten rond de radar; en een dataverwerkingssysteem dat het beeld van het omringende landschap creëert op basis van de specifieke verschillen en vertragingstijden tussen de uitgaande en inkomende signalen.

Eerdere studies van SPbPU met collega's van het Moscow Institute of Electronic Technology en de University of Oulu verhoogden de nauwkeurigheid van optische radars bijna tien keer. Deze resultaten werden bereikt door kortere optische pulsen van ongeveer één nanoseconde toe te passen voor de scanprocedure.

Het verminderen van de pulslengte met behoud van het vermogen kan de nauwkeurigheid aanzienlijk verbeteren. De typische indicatoren in vergelijkbare apparaten zijn 30 tot 40 V / 3-5 ns, terwijl het apparaat gemaakt in SPbPU 40V / 1 ns demonstreert; dit is een opmerkelijke prestatie. Het apparaat heeft brede toepassingen, waaronder scheepsbouw, auto- en vliegtuigbouw, optische detectie en elektronische apparatuur.

Het doel van het wetenschappelijke consortium is om de eigenschappen van de optische zender te blijven verbeteren om het stralingsvermogen te vergroten, de pulsherhalingsfrequentie, en de overgang naar de sub-nanoseconde schaal.

Half januari, een seminar gehouden in St. Petersburg bracht de vertegenwoordigers van de Leibniz Universiteit van Hannover samen, de Universiteit van Oulu en Peter de Grote St. Petersburg Polytechnische Universiteit. Het doel was de gezamenlijke ontwikkeling van een nieuwe aanpak voor het ontwerp en de implementatie van een unieke lawineschakelaar, het hart van de hogesnelheidszender. De basisprincipes zijn beschreven in een artikel gepubliceerd in de IEEE-transacties op elektronische apparaten .

"Er zijn nieuwe technologische oplossingen nodig om de polsslag korter te maken met een hoger vermogen, want nu worden we geconfronteerd met enkele fysieke beperkingen. De kortere pulsen kunnen niet worden verkregen met de eigenschappen van halfgeleiders die momenteel worden gebruikt. Daarom, we moeten ons niet alleen concentreren op de ontwikkeling van zuiverdere halfgeleiders met dunnere lagen, maar een drastisch nieuwe benadering, " zegt Dr. Alexey Filimonov van SPbPU.

Om de outputparameters te verkrijgen volgens een nieuw ontwikkelde theoretische benadering, het is noodzakelijk om een ​​bipolaire lawinetransistor te ontwikkelen die zorgt voor snelle lawineschakeling met minder warmteverlies. Het is moeilijk om dit idee technologisch uit te voeren, dus het Instituut voor Micro-elektronische Systemen van de Leibniz Universiteit van Hannover zal de apparatuur en expertise leveren die nodig zijn om de ontwikkelingsprocessen van een nieuwe unieke schakelaar uit te voeren.

Technologische implementatie en experimentele studie van het apparaat werden genomen aan de Universiteit van Oulu, Moskou Instituut voor Elektronische Technologie en Peter de Grote St. Petersburg Polytechnische Universiteit. Momenteel, de apparatuur is bijna geassembleerd voor de metrologische studie, die zal worden gehouden op SPbPU. Leibniz University of Hannover zal technologische ondersteuning bieden voor de ontwikkeling van een siliciumschakelaar met een drastisch verhoogde herhalingsfrequentie, wat de nauwkeurigheid aanzienlijk zou moeten verbeteren en de meettijd zou moeten verkorten.