Scienziati dell'Istituto di Fisica, Nanotecnologia e telecomunicazioni della Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU) e collaboratori hanno costituito un consorzio internazionale per aumentare la precisione del radar ottico.

Un radar ottico è un dispositivo per stimare la distanza, costituito da un emettitore che trasmette un segnale ottico (ad esempio, un raggio laser); un ricevitore che capta il segnale riflesso dagli oggetti attorno al radar; e un sistema di elaborazione dati che crea l'immagine del paesaggio circostante in base alle differenze specifiche e ai tempi di ritardo tra i segnali in uscita e in entrata.

Studi precedenti di SPbPU con i colleghi dell'Istituto di tecnologia elettronica di Mosca e dell'Università di Oulu hanno aumentato di quasi dieci volte la precisione dei radar ottici. Questi risultati sono stati ottenuti applicando impulsi ottici più brevi della durata di circa un nanosecondo per la procedura di scansione.

Ridurre la durata dell'impulso mantenendone la potenza può migliorare significativamente la sua precisione. Gli indicatori tipici in dispositivi simili sono da 30 a 40 V / 3-5 ns, mentre il dispositivo creato in SPbPU dimostra 40V / 1 ns; questo è un risultato notevole. Il dispositivo ha ampie applicazioni tra cui la costruzione navale, produzione automobilistica e aeronautica, rilevamento ottico e apparecchiature elettroniche.

L'obiettivo del consorzio scientifico è continuare a migliorare le caratteristiche dell'emettitore ottico per aumentare la potenza radiante, la frequenza di ripetizione degli impulsi, e il passaggio alla scala dei sub-nanosecondi.

A metà gennaio, un seminario tenutosi a San Pietroburgo ha riunito i rappresentanti dell'Università Leibniz di Hannover, l'Università di Oulu e l'Università Politecnica di San Pietroburgo Pietro il Grande. Il suo scopo era lo sviluppo congiunto di un nuovo approccio alla progettazione e realizzazione di un unico interruttore da valanga, il cuore del trasmettitore ad alta velocità. I fondamenti di base sono stati descritti in un articolo pubblicato su Transazioni IEEE su dispositivi elettronici .

"Sono necessarie nuove soluzioni tecnologiche per rendere l'impulso più breve con una potenza maggiore, perché ora ci troviamo di fronte ad alcune limitazioni fisiche. Gli impulsi più brevi non possono essere ottenuti con le proprietà dei semiconduttori attualmente utilizzati. Perciò, non dovremmo concentrarci solo sullo sviluppo di semiconduttori più puri di strati più sottili, ma un approccio drasticamente nuovo, " afferma il dott. Alexey Filimonov di SPbPU.

Al fine di ottenere i parametri di output secondo l'approccio teorico di nuova concezione, è necessario sviluppare un transistor a valanga bipolare che fornisca una commutazione a valanga ad alta velocità con una minore perdita di calore. È difficile implementare questa idea tecnologicamente, quindi l'Istituto di Sistemi Microelettronici dell'Università Leibniz di Hannover fornirà le attrezzature e le competenze necessarie per eseguire i processi di sviluppo di nuovi interruttori unici.

L'implementazione tecnologica e lo studio sperimentale del dispositivo sono stati effettuati presso l'Università di Oulu, Istituto di tecnologia elettronica di Mosca e Università politecnica di San Pietroburgo Pietro il Grande. Attualmente, l'attrezzatura è quasi assemblata per lo studio metrologico, che si terrà presso SPbPU. Leibniz University di Hannover fornirà supporto tecnologico per lo sviluppo di un interruttore al silicio con una frequenza di ripetizione drasticamente aumentata, che dovrebbe migliorare significativamente la precisione e ridurre il tempo di misurazione.