В Москве разработали элементы фотонных схем для устройств 6G
21.10.2025 09:00
Согласно их заявлению, данную разработку можно применять при создании вычислительных систем, способных выполнять операции и расчеты "на лету", без необходимости тратить энергию на хранение промежуточных данных. Подробные результаты исследования опубликованы в журнале Optical Materials.
Важно отметить, что между микроволновым и инфракрасным излучениями находятся высокочастотные терагерцовый (ТГц) и субтерагерцовый (субТГц) диапазоны. Это объясняется в НИУ МИЭТ, где специалисты акцентируют внимание на потенциальных перспективах использования данных диапазонов для различных технологий и устройств.Интегральная фотонная схема субтерагерцового диапазона представляет собой важное достижение в области развития связи и вычислительной техники. Этот прорыв в технологиях может стать основой для создания более эффективных и энергоэкономичных систем передачи данных и обработки информации.Исследователи считают, что технологии субТГц частот являются перспективными для разработки систем связи следующего поколения (6G), где увеличение скорости передачи данных достигается за счет повышения частоты несущего сигнала.Важно отметить, что коллектив ученых из МИЭТ, МПГУ, МИСИС и НПК "Технологический центр" успешно разработал, изготовил и протестировал энергонезависимые аттенюаторы в интегральном исполнении. Эти устройства способны уменьшать амплитуду или мощность сигнала, что позволяет эффективно управлять параметрами субТГц сигнала.Согласно данным исследования, разработанные элементы аттенюаторов могут быть применены при создании искусственных нейронных сетей. Эти сети способны выполнять вычисления "на лету" без значительного увеличения энергопотребления и без необходимости хранения промежуточных результатов расчетов.Для более эффективного использования фазопеременных материалов на основе соединения "германий-сурьма-теллур" (Ge–Sb–Te, GST) в интегральной фотонике, исследователи обратили внимание на их потенциал в субТГц и ТГц диапазонах. Это открывает новые перспективы для разработки устройств с более широким спектром применения. По словам Петра Лазаренко, начальника научно-исследовательской лаборатории "Материалы и устройства активной фотоники", использование фазопеременных материалов в указанных диапазонах позволит значительно упростить конструкцию устройств и снизить их стоимость за счет обхода необходимости конвертации сигнала в оптический и обратно. Эксперименты подтвердили потенциал фазопеременных материалов для работы в субТГц и ТГц диапазонах, что открывает новые горизонты для применения данной технологии. Такие материалы уже успешно применяются в интегральной фотонике для работы в инфракрасном диапазоне длин волн, однако их использование в более высоких частотных диапазонах обещает новые возможности и преимущества. Петр Лазаренко подчеркнул, что это открытие может стать ключевым в развитии современных технологий активной фотоники и привести к созданию более эффективных и доступных устройств.В современных исследованиях был применен фазопеременный материал GST для регулировки характеристик проходящего сигнала в узком диапазоне частот от 126,5 до 145,5 ГГц. Эксперименты показали значительное различие в поглощении между аморфным и кристаллическим состояниями GST в этом диапазоне частот, превышающее 10 децибел. Это открывает новые перспективы для применения материала GST в области интегральной фотоники, особенно в работающих на субТГц и ТГц частотах.По мнению специалиста, внедрение технологий искусственного интеллекта в системы связи 6G позволит значительно увеличить скорость и качество передачи данных за счет снижения ошибок в канале связи. Это открывает новые перспективы для развития телекоммуникационных технологий и повышения эффективности связи в будущем.Исследование фазопеременных материалов в рамках проекта РНФ привело к открытию новых возможностей в области оптических технологий. Полученный результат – модуляция сигнала в субТГц диапазоне с использованием пленок GST – открывает перспективы для создания инновационных интегральных устройств. Это позволит не только оптимизировать трафик и вычисления в реальном времени, но и расширить область применения фазопеременных материалов."Наша команда уверена, что эти технологии могут стать ключевыми в разработке высокоскоростных систем передачи и обработки данных. Мы видим потенциал для создания нового поколения оптических устройств, способных эффективно работать в условиях быстро меняющихся требований современного мира", – подчеркнул Евгений Кицюк, руководитель лаборатории перспективных процессов НПК "Технологический центр". Таким образом, использование фазопеременных материалов открывает новые горизонты для развития технологий передачи данных и обработки информации, а также позволяет эффективно управлять аппаратными ресурсами в реальном времени.В современном мире исследователи активно занимаются совершенствованием технологических процессов по обработке материалов, способных изменять свою фазу, и адаптацией разработанных методов к потребностям индустриальных партнеров.
Грант Российского научного фонда (№ 23-79-10309) финансирует исследования, которые выполняются в НПК "Технологический центр" при активной поддержке молодых ученых из лабораторий "Фотонные газовые сенсоры" НИТУ "МИСИС" и "Материалы и устройства активной фотоники" НИУ МИЭТ.
Этот проект является важным шагом в развитии современных технологий и открывает новые перспективы в области материаловедения и фотоники. Результаты исследований планируется внедрить в промышленное производство для повышения эффективности и качества производимой продукции.
Источник и фото - ria.ru
