Исследователи Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУРа) разработали способ формирования волноводных, пространственно-неоднородных и дифракционных структур в электрооптических кристаллах. Изобретение может быть использовано при изготовлении интегрально-оптических элементов для приборов фотоники.
Ученые получили патент как на способ, так и на устройство для создания элементов управления оптическим излучением.
«В настоящее время, во всем мире значительная часть информации передается, принимается и обрабатывается в оптическом диапазоне при помощи таких устройств, как делители мощности, фильтры, преобразователи частоты и модуляторы световых полей, которые могут быть реализованы на основе электрооптических кристаллов, – рассказал доцент кафедры сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники Александр Безпалый. – Основными элементами в конструкции таких устройств являются волноводные и дифракционные структуры. В связи с этим, исследуются и разрабатываются различные способы, которые позволяют создавать эти элементы в электрооптических кристаллах, например, таких как ниобат лития или титанил-фосфат калия».
На сегодняшний день известны различные методы формирования волноводных и дифракционных структур в электрооптических кристаллах – это диффузионные методы, ионная имплантация, фотолитография или механическое воздействие. Александр Безпалый вместе с соавторами патентов – сотрудниками кафедры электронных приборов ТУСУРа, остановился на методе формирования при помощи лазерного излучения (лазерное индуцирование), который обладает рядом достоинств, хотя и требует дополнительных исследований.
«Основные сложности связаны с формированием оптического барьера, ограничивающего распространение света по двум пространственным координатам. Такой подход требует высокоточного и дорогостоящего оборудования, что существенно усложняет технологическую реализацию метода лазерного индуцирования», — рассказывает ученый.
Одним из решений этой задачи является формирование приповерхностных слоев, которые позволяют создавать волноводные, пространственно-неоднородные и дифракционные структуры в планарном исполнении.
В настоящее время учеными проведены исследования с кристаллическими образцами ниобата лития, легированными медью (Cu) и железом (Fe). Применение лазерного индуцирования позволит ускорить процесс формирования волноводных, пространственно-неоднородных и дифракционных структур в поверхностно легированных кристаллах. Такой подход поможет внести вклад в разработку элементной базы интегрально-оптических устройств.
В Томском госуниверситете систем управления и радиоэлектроники в 2025 году запатентован интегральный электрооптический модулятор по схеме интерферометра Маха-Цендера на основе тонкопленочного ниобата лития на изоляторе, нагруженного нитридом кремния.
Стажировка на предприятиях промышленного партнёра ПИШ ТУСУРа ГК «Элемент» началась для магистрантов со знакомства с АО «НЗПП Восток» (г. Новосибирск) и АО НИИМЭ (г. Зеленоград).
Аспирант Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУРа) Аян Мырзахметов стал лауреатом всероссийского конкурса научных, научно-технических и инновационных разработок, направленных на развитие радиоэлектронной промышленности, в номинации «Научный дебют». Он представил работу посвящённую разработке волноводных структур на основе тонкопленочного ниобата лития на изоляторе с дополнительным слоем из нитрида кремния.
В рамках программы развития «Приоритет 2030» и Госзадания в Томском госуниверситете систем управления и радиоэлектроники созданы новые типы покрытий для поддержания температуры космических аппаратов на необходимом уровне.