Лаборатория интегральной оптики и радиофотоники Томского госуниверситет систем управления и радиоэлектроники в 2024 году приступила к разработке отечественной оптической приставки к векторному анализатору цепей. Осенью текущего года планируется завершить макет, в 2025-2026 годах — получить готовое устройство.
Такие приставки в составе программно-аппаратного комплекса, включающего векторный анализатор цепей и специализированное программное обеспечение, предназначены для анализа параметров высокоскоростных электрооптических и оптоэлектронных устройств.
«Подобные программно-аппаратные комплексы зарубежного производства (Keysight (США), Anritsu (США), Ceyear (Китай)) широко используются мировым научно-техническим сообществом, однако анализ рынка свидетельствует об отсутствии в настоящий момент отечественных аналогов подобных систем, — рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории ИОР, доцент кафедры физической электроники Юрий Жидик. — При этом зарубежные компании поставляют такие приставки только в комплекте со своими векторными анализаторами цепей и специализированным программным обеспечением».
Стоимость зарубежных аналогов, таким образом, достаточно высокая. В то время как разрабатываемая в лаборатории ИОР оптическая приставка и специализированное программное обеспечение, содержащее методы анализа, алгоритмы калибровки и пользовательский интерфейс, могут работать с любыми векторными анализаторами, в том числе и российского производства (например, АО «НПФ «Микран»).
Среди потенциальных заказчиков — предприятия, работающие в области микроэлектроники, и затрагивающие и радиофотонику, например, фирма «ФайберТрейд» (Новосибирск), фирма «Т8» (Москва), АО «НПФ «Микран», «Пермская научно-производственная приборостроительная компания» и ряд других компаний.
Проект предполагает разработку специализированной отечественной оптоэлектронной компонентной базы: фотонных интегральных микросхем сверхвысокочастотных pin-фотодиодов с элементами согласования с СВЧ трактом, а также электро-абсорбционных модуляторов с интегрированным узкополосным лазером. Компонентная база будет использована при разработке опорных электрооптических и оптоэлектронных преобразователей оптической приставки.
Научно-технологическое направление радиофотоники в настоящий момент активно развивается в России и в частности в Томске. На базе ТУСУРа в данной сфере работают три профильных подразделения. Радифотоника занимается проблемами передачи, приема и преобразования информации с помощью электромагнитных волн СВЧ-диапазона, фотонных приборов и систем. Направление позволяет создавать радиочастотные устройства с параметрами, недостижимыми для традиционной электроники.
Исследователь отметил, что получение новых схемотехнических, конструктивных и технологических решений, несомненно, будут способствовать созданию устройств, не имеющих отечественных аналогов по совокупности технических характеристик и сопоставимых с продукцией зарубежных предприятий-лидеров отрасли.
«Это та сфера, которую мы сегодня можем занять, — пояснил доцент кафедры физической электроники. — Если в микроэлектронике мировой уровень сложно догнать, то в области радиофотоники это реально. В настоящий момент в России различными научно-исследовательскими коллективами ведется разработка отдельных компонентов подобных схем (источников излучения, модуляторов и фотодиодов), однако их уровень готовности технологии еще не достаточен для использования их при изготовлении контрольно-измерительной аппаратуры».
***
Лаборатория интегральной оптики и радиофотоники была создана на базе факультета электронной техники, одного из самых крупнейших в ТУСУРе, в 2017 году. Тогда ученые вуза вместе с АО «НПФ «Микран» приступили к выполнению проекта по разработке и изготовлению электрооптического модулятора на основе фосфида индия для оптоволоконных линий связи. Более половины сотрудников лаборатории ИОР — молодые ученые, в частности студенты и аспиранты.
«На нашем факультете электронной техники предусмотрено большое количество научных стажировок и производственных практик — рассказал ученый. — Начиная со второго курса студенты втягиваются в научную деятельность, формируются команды группового проектного обучения (ГПО), перед которыми ставятся реальные производственные задачи, которые выполняются с использованием профессионального аналитического и технологического оборудования на протяжении всего времени обучения. При окончании обучения, полученные студентами результаты научно-исследовательской деятельности формируют их выпускные квалификационные работы».
В настоящий момент на кафедре физической электроники имеется несколько студенческих проектов, которые в рамках группового проектного обучения реализуются в интересах АО «НИИПП» и АО «НПФ «Микран». Студенты прикреплены к сотрудникам производств и выполняют исследования на базе предприятий-промпартнеров. Как правило, участники таких проектов после окончания университета трудоустраиваются на предприятия, продолжая свои исследования в рамках магистратуры и аспирантуры.
В рамках Недели квантовых технологий представители Российского квантового центра познакомились с разработками университета в области квантовых технологий, радиофотоники и СВЧ-микроэлектроники, посетив Передовую инженерную школу ТУСУР им. А.В. Кобзева.
В международном научно-техническом журнале Optics Letters издательства Optica Publishing Group опубликована статья, одним из соавторов которой является к.т.н., заведующий лабораторией фотонных интегральных схем (ЛФИС) передовой инженерной школы «Электронное приборостроение и системы связи» им. А.В. Кобзева, доцент каф. СВЧиКР ТУСУРа Антон Перин.
Фонд содействия инновациям объявил о начале отбора проектов по конкурсу «УМНИК-Фотоника» в рамках программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («УМНИК») в 2024 году. Студенты Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники могут подать заявки до 16 сентября и выиграть грант в размере 1 миллиона рублей.
В Передовой инженерной школе Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники ведется разработка программно-аппаратного комплекса сенсорной системы для измерения напряженности электрического поля. Комплекс позволит проводить различные испытания на электромагнитную совместимость, в частности помехоустойчивость. К середине 2025 году ученые планируют получить готовый прототип.