Учёные из Национальной лаборатории Сандия добились значительного прорыва в создании сверхточного датчика движения, который может заменить GPS. Новый датчик, разработанный с использованием кремниевых фотонных микрочипов, способен обеспечить точность навигации в районах, где сигналы GPS недоступны.
Точная навигация становится проблемой в реальных ситуациях, когда сигналы GPS недоступны, пояснил ученый из Сандиа Чонмин Ли. Используя принципы квантовой механики, новые датчики обеспечивают непревзойдённую точность измерения ускорения и угловой скорости, позволяя осуществлять точную навигацию даже в районах, где отсутствует GPS.
Команда учёных из Сандиа разработала новый высокопроизводительный кремниевый фотонный модулятор, который является ключевым компонентом лазерной системы на микрочипе. Этот модулятор обеспечивает высокую точность измерения ускорения и угловой скорости. «Мы значительно улучшили производительность и можем изготовить сотни модуляторов на одной 8-дюймовой пластине, и ещё больше на 12-дюймовой», — сказал учёный из Сандиа Ашок Кодигала.
Новый датчик может быть использован не только для навигации, но и для обнаружения подземных полостей и ресурсов, а также для оптических коммуникаций и квантовых вычислений.
Команда учёных работает над созданием компактного квантового компаса, который может быть использован в различных приложениях. Они сотрудничают с промышленностью, малым бизнесом, академическими кругами и государственными учреждениями для разработки новых технологий и поддержки запуска продуктов.
Новый датчик использует принципы квантовой механики для обеспечения непревзойдённой точности измерения ускорения и угловой скорости. Он состоит из кремниевого фотонного микрочипа, который содержит лазерную систему и модулятор. Лазерная система генерирует свет, который проходит через модулятор, где он преобразуется в сигнал, содержащий информацию об ускорении и угловой скорости. Этот сигнал затем обрабатывается и интерпретируется для определения точного местоположения и скорости объекта.
Новый датчик имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционными системами навигации. Высокая точность измерения ускорения и угловой скорости позволяет осуществлять точную навигацию даже в районах, где отсутствует GPS. Компактность нового датчика делает его применимым для использования в различных приложениях, включая навигацию, обнаружение подземных полостей и ресурсов, оптические коммуникации и квантовые вычисления. Датчик может быть изготовлен по гораздо более низкой цене, чем традиционные системы навигации, что делает его более доступным для широкого круга пользователей.
Команда учёных из Сандиа продолжает работать над совершенствованием устройства и областями его применения.
