Forskere samarbejder om at øge nøjagtigheden af ​​optisk radar

Forskere fra Institut for Fysik, Nanoteknologi og telekommunikation fra Peter den Store St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU) og samarbejdspartnere har etableret et internationalt konsortium for at øge nøjagtigheden af ​​optisk radar.

En optisk radar er en enhed til estimering af afstand, bestående af en sender, der transmitterer et optisk signal (f.eks. en laserstråle); en modtager, der fanger signalet, der reflekteres af genstande omkring radaren; og et databehandlingssystem, der skaber billedet af det omgivende landskab baseret på de specifikke forskelle og forsinkelsestider mellem de udgående og indgående signaler.

Tidligere undersøgelser fra SPbPU med kolleger fra Moskva Institut for Elektronisk Teknologi og Universitetet i Oulu øgede nøjagtigheden af ​​optiske radarer næsten det ti-dobbelte. Disse resultater blev opnået ved at anvende kortere optiske impulser på omkring et nanosekund i varigheden af ​​scanningsproceduren.

At reducere pulslængden og samtidig bevare dens kraft kan forbedre dens nøjagtighed betydeligt. De typiske indikatorer i lignende enheder er 30 til 40 V / 3-5 ns, mens enheden oprettet i SPbPU demonstrerer 40V / 1 ns; dette er en bemærkelsesværdig præstation. Enheden har brede applikationer, herunder skibsbygning, bil- og flyproduktion, optisk detektion og elektronisk udstyr.

Målet med det videnskabelige konsortium er at fortsætte med at forbedre den optiske emitters egenskaber for at øge udstrålingseffekten, pulsgentagelseshastigheden, og overgangen til sub-nanosekund skalaen.

I midten af ​​januar et seminar afholdt i St. Petersborg samlede repræsentanter for Leibniz Universitet i Hannover, universitetet i Oulu og Peter den Store St. Petersborg Polytekniske Universitet. Dens formål var den fælles udvikling af en ny tilgang til design og implementering af en unik lavineafbryder, hjertet af højhastighedssenderen. De grundlæggende principper er blevet beskrevet i en artikel offentliggjort i IEEE-transaktioner på elektronenheder .

"Nye teknologiske løsninger er nødvendige for at gøre pulsen kortere med højere effekt, fordi vi nu står over for nogle fysiske begrænsninger. De kortere impulser kan ikke opnås med egenskaberne for halvledere, der bruges i øjeblikket. Derfor, vi bør ikke kun koncentrere os om udvikling af renere halvledere af tyndere lag, men en drastisk ny tilgang, " siger Dr. Alexey Filimonov fra SPbPU.

For at opnå outputparametrene i henhold til nyudviklet teoretisk tilgang, det er nødvendigt at udvikle en bipolær lavinetransistor, der giver lavineskift med høj hastighed med lavere varmetab. Det er svært at implementere denne idé teknologisk, så Institute of Microelectronic Systems ved Leibniz University of Hannover vil levere det udstyr og den ekspertise, der kræves til at udføre processerne for udvikling af en ny unik switch.

Teknologisk implementering og eksperimentel undersøgelse af enheden blev taget på universitetet i Oulu, Moscow Institute of Electronic Technology og Peter den Store St. Petersborg Polytekniske Universitet. I øjeblikket, udstyret er næsten samlet til den metrologiske undersøgelse, som afholdes på SPbPU. Leibniz University of Hannover vil yde teknologisk støtte til udviklingen af ​​en siliciumswitch med en drastisk øget gentagelsesfrekvens, hvilket skulle forbedre nøjagtigheden og reducere måletiden markant.