Интегрированный микроволновый фотонный процессор на основе ниобата лития

Разработан микроволновый фотонный чип, способный выполнять сверхбыструю аналоговую электронную обработку сигналов и вычисления с использованием оптики, в 1000 раз быстрее и потребляет меньше энергии, чем традиционный электронный процессор. Для сверхбыстрого преобразования электрооптических сигналов была усовершенствована технология микроволновой фотоники (MWP). Производительность обеспечивается встроенным процессором MWP на базе тонкопленочной платформы из ниобата лития (LN), способным выполнять многоцелевые задачи обработки и вычисления аналоговых сигналов.

Компактный и эффективный сканирующий микроскоп с фотонным разрешением

Разработан компактный и эффективный микроскоп ISM (сканирующая микроскопия изображений), оснащенный матричным детектором однофотонных лавинных диодов (SPAD), способным обеспечивать структурные и функциональные изображения с высоким разрешением в единой архитектуре. Исследование опубликовано в журнале Advanced Photonics. Матричный детектор SPAD состоит из 25 независимых диодов, расположенных в квадратной сетке. Небольшой размер и асинхронное считывание позволяют быстро обнаруживать падающие фотоны флуоресценции. Схема сбора данных, основанная на методе цифровой частотной области (DFD), представляет собой метод гетеродинной выборки, который позволяет строить гистограмму затухания флуоресценции с временным разрешением до 400 пс, что подходит для большинства приложений флуоресцентной визуализации.

В МАИ разработали акустическую систему навигации с миллиметровой точностью

В Московском авиационном институте разработали акустическую систему, позволяющую определять положение объекта с точностью до нескольких миллиметров. Её можно применить в строительстве, на складах и в ангарах, где логистику осуществляют роботы, на промышленных предприятиях, в геодезии. Работа ведётся на базе студенческого конструкторского бюро «Сигнал». Руководитель проекта — старший преподаватель кафедры 410 «Радиолокация, радионавигация и бортовое радиоэлектронное оборудование» МАИ Василий Егоров.

Разработан сверхбыстрый детектор утечек водорода

Разработан первый в мире датчик водорода со скоростью менее 0,6 секунды. Устройство представляет собой дифференциальное копланарное устройство, в котором нагреватель и чувствительные материалы расположены рядом в одной плоскости, чтобы преодолеть неравномерное распределение температуры существующих газовых датчиков, где нагреватель, изолирующий слой и чувствительные материалы уложены вертикально. Палладиевый чувствительный наноматериал имеет полностью плавающую структуру и подвергается воздействию воздуха снизу, максимально увеличивая площадь реакции с газом и обеспечивая высокую скорость реакции. Кроме того, палладиевый чувствительный материал работает при одинаковой температуре по всей площади.

Обнаружение скрытых дефектов материалов с помощью однопиксельного терагерцового датчика

Учёные разработали уникальный терагерцовый датчик, который может быстро обнаруживать скрытые дефекты или объекты в целевом объеме образца с помощью однопиксельного спектроскопического терагерцового детектора. Вместо поточечного сканирования и формирования цифрового изображения этот датчик исследует объем образца, освещенного терагерцовым излучением за один снимок без формирования цифровой обработки изображения. Статья опубликована в журнале Nature Communications. Этот новый датчик состоит из серии дифракционных слоев, автоматически оптимизированных с использованием алгоритмов глубокого обучения. После обучения эти слои преобразуются в физический прототип с использованием подходов аддитивного производства, таких как 3D-печать. Это позволяет системе выполнять полностью оптическую обработку без обременительной необходимости растрового сканирования или захвата/обработки цифровых изображений.

Успешно разработан первый в мире сверхпроводящий широкополосный детектор фотонов

Исследователи из Национального института информационных и коммуникационных технологий изобрели новую структуру сверхпроводящего полоскового фотонного детектора, которая обеспечивает высокоэффективное обнаружение фотонов даже с широкой полоской, и преуспели в разработке первого в мире сверхпроводящего широкополосного детектора фотонов (SWSPD). Ширина полосы детектора более чем в 200 раз шире, чем у обычных сверхпроводниковых нанополосковых детекторов фотонов (SNSPD). Эта технология может помочь решить проблемы низкой производительности и поляризационной зависимости, существующие в обычных SNSPD. Ожидается, что новый SWSPD будет применяться в различных передовых технологиях, таких как квантовая информационная связь и квантовые компьютеры, что позволит на ранней стадии социального внедрения этих передовых технологий. Работа опубликована в журнале Optica Quantum.

Однофотонная камера на сверхпроводящей нанопроволоке с разрешением 400 000 пикселей

Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) и их коллеги создали сверхпроводящую камеру, содержащую 400 000 пикселей — в 400 раз больше, чем любое другое устройство такого типа. Сверхпроводящие камеры позволяют ученым улавливать очень слабые световые сигналы, исходящие как от удаленных объектов в космосе, так и от частей человеческого мозга. Наличие большего количества пикселей может открыть множество новых приложений в науке и биомедицинских исследованиях. Исследователи сообщили о своей работе в выпуске журнала Nature от 26 октября.

Высокоскоростная электрооптическая модуляция в топологических интерфейсных состояниях одномерной решетки

Разработан сверхкомпактный, высокоскоростной, с большой пропускной способностью, и энергоэффективный электрооптический модулятор с топологическим интерфейсным состоянием в одномерной микроструктурной решетке на платформе SiN-LN, нагруженной нитридом кремния и ниобатом лития. Топологический резонатор 1D имеет меньшую длину, чем традиционные структуры решеток 1D Брэгга. Статья опубликована в журнале Light: Science & Applications.

Сверхширокополосные гетерогенные интегральные фотодиоды на тонкопленочной платформе ниобата лития

В новой статье, опубликованной в журнале Light: Advanced Manufacturing, исследовательская группа под руководством профессора Сяоцзюня Се и Ляньшаня Яня из ключевой лаборатории фотонно-электрической интеграции и конвергенции коммуникационного зондирования Школы информационных наук и технологий Юго-Западного университета Цзяотун, Китай, сообщил о высокоскоростных и высокочувствительных модифицированных фотодиодах с однонаправленным носителем, гетерогенно интегрированных на платформе TFLN. Устройство имеет полосу пропускания 3 дБ на частоте 110 ГГц и чувствительность 0,4 А/Вт на длине волны 1550 нм.

Спин-оптический лазер атомного масштаба

Исследователи из Израильского технологического института Технион разработали когерентный и управляемый спин-оптический лазер на основе одного атомного слоя. Это открытие стало возможным благодаря когерентным спин-зависимым взаимодействиям между одним атомным слоем и латерально ограниченной фотонной спиновой решеткой, последняя из которых поддерживает высокодобротные состояния спиновой долины посредством фотонного спинового расщепления связанного состояния в континууме типа Рашбы.