Cientistas do Instituto de Física, Nanotecnologia e Telecomunicações da Universidade Politécnica Peter the Great St. Petersburg (SPbPU) e colaboradores estabeleceram um consórcio internacional para aumentar a precisão do radar óptico.

Um radar óptico é um dispositivo para estimar distâncias, consistindo em um emissor que transmite um sinal óptico (por exemplo, um feixe de laser); um receptor que capta o sinal refletido por objetos ao redor do radar; e um sistema de processamento de dados que cria a imagem da paisagem circundante com base nas diferenças específicas e tempos de atraso entre os sinais de saída e de entrada.

Estudos anteriores da SPbPU com colegas do Instituto de Tecnologia Eletrônica de Moscou e da Universidade de Oulu aumentaram a precisão dos radares ópticos em quase dez vezes. Esses resultados foram alcançados aplicando pulsos ópticos mais curtos de cerca de um nanossegundo de duração para o procedimento de varredura.

Reduzir o comprimento do pulso enquanto mantém sua potência pode melhorar significativamente sua precisão. Os indicadores típicos em dispositivos semelhantes são 30 a 40 V / 3-5 ns, enquanto o dispositivo criado em SPbPU demonstra 40V / 1 ns; esta é uma conquista notável. O dispositivo tem amplas aplicações, incluindo construção naval, fabricação de automóveis e aeronaves, detecção óptica e equipamentos eletrônicos.

O objetivo do consórcio científico é continuar melhorando as características do emissor óptico para aumentar a potência de irradiação, a taxa de repetição do pulso, e a transição para a escala de subnanosegundos.

Em meados de janeiro, um seminário realizado em São Petersburgo reuniu os representantes da Universidade Leibniz de Hanover, a Universidade de Oulu e a Universidade Politécnica Peter the Great St. Petersburg. Seu objetivo era o desenvolvimento conjunto de uma nova abordagem para o design e implementação de um interruptor de avalanche exclusivo, o coração do transmissor de alta velocidade. Os fundamentos básicos foram descritos em um artigo publicado no Transações IEEE em dispositivos eletrônicos .

“Novas soluções tecnológicas são necessárias para tornar o pulso mais curto com maior potência, porque agora nos deparamos com algumas limitações físicas. Os pulsos mais curtos não podem ser obtidos com as propriedades dos semicondutores usados ​​atualmente. Portanto, não devemos apenas nos concentrar no desenvolvimento de semicondutores mais puros de camadas mais finas, mas uma abordagem drasticamente nova, "diz o Dr. Alexey Filimonov da SPbPU.

A fim de obter os parâmetros de saída de acordo com a abordagem teórica desenvolvida recentemente, é necessário desenvolver um transistor de avalanche bipolar que forneça comutação de avalanche de alta velocidade com menor perda de calor. É difícil implementar essa ideia tecnologicamente, portanto, o Instituto de Sistemas Microeletrônicos da Universidade Leibniz de Hanover fornecerá o equipamento e a experiência necessários para realizar os processos de desenvolvimento de um novo switch exclusivo.

A implementação tecnológica e o estudo experimental do dispositivo foram realizados na Universidade de Oulu, Instituto de Tecnologia Eletrônica de Moscou e Universidade Politécnica Pedro, o Grande, de São Petersburgo. Atualmente, o equipamento está quase montado para o estudo metrológico, que será realizada na SPbPU. A Universidade Leibniz de Hanover fornecerá suporte tecnológico para o desenvolvimento de uma chave de silício com uma frequência de repetição drasticamente aumentada, o que deve melhorar significativamente a precisão e reduzir o tempo de medição.