В столице запущено экспериментальное производство фотонных интегральных схем (ФИС) — ключевых компонентов для высокоскоростных вычислений и связи нового поколения. Предприятие способно выпускать до 2 000 пластин в год, что позволит получать до полумиллиона чипов в зависимости от их сложности и назначения.

Как рассказали в Минпромторге, проект реализуется при поддержке государства в рамках субсидирования критически значимых технологий. Создание собственного производства позволит заместить критический импорт зарубежных компонентов для передачи и обработки данных, современной телекоммуникационной инфраструктуры и развития сенсорики.

«Эти изделия позволяют повысить скорость передачи данных до 100 раз. Соответственно, московская фотоника станет основой для внедрения в России стандарта передачи данных 5G, развития беспилотного транспорта, строительства новых центров обработки данных и в целом — для технологического лидерства в создании критически важной инфраструктуры»

Фактически в России формируется новая индустриальная отрасль, которая в мире рассматривается как одна из опор будущей цифровой экономики.

Фотонные интегральные схемы работают намного быстрее обычной электроники и при этом потребляют меньше энергии. Их главный плюс — это не только высокая скорость, но и компактность. Ещё одно важное преимущество: производство таких схем обходится на 30–50% дешевле, чем создание зарубежных аналогов. Это открывает путь к развитию квантовых компьютеров, современных систем связи и принципиально новых вычислительных технологий.

Ожидается, что проект не только сократит зависимость от зарубежных поставок, но и создаст новые высокотехнологичные рабочие места, укрепит научно-производственную кооперацию и заложит фундамент для лидерства России в области промышленной фотоники и оптических вычислений следующего поколения.

Подписывайтесь на Телеграм «Сделано у нас» тут, а на сообщество на Пикабу можно подписаться здесь

Исследователи из Университета Гента и imec сделали прорыв в области микроволновой фотоники, создав полностью интегрированную однокристальную систему, которая объединяет оптическую и микроволновую обработку сигналов на одном кремниевом чипе. Звучит как магия, не так ли? Давайте разберемся, что это значит!

Представьте себе: вы держите в руках маленький чип, который вмещает в себя высокоскоростные модуляторы, оптические фильтры, фотоприемники и даже лазеры. Да-да, все это в одном компактном решении! Этот чип не просто красивый — он автономный и программируемый, что делает его идеальным для обработки высокочастотных сигналов. Забудьте о громоздких и энергоемких компонентах, которые занимают целые комнаты. Теперь всё помещается в вашем кармане!

Но на этом чудеса не заканчиваются. Эта новая технология может значительно улучшить беспроводные сети, сделать микроволновое зондирование более доступным и обеспечить масштабируемое развертывание в таких областях, как 5G/6G, спутниковая связь и радиолокационные системы. В общем, мир технологий становится более компактным и эффективным, и мы все от этого выигрываем.

Команда из Photonics Research Group и IDlab, двух исследовательских групп imec, опубликовала свои результаты в журнале Nature Communications. В своей работе они подчеркивают, что современные сети связи требуют более тесной интеграции оптических и радиочастотных технологий. С ростом спроса на более высокие скорости передачи данных и работу на высоких частотах, необходимость в таких системах становится все более актуальной.

Микроволновая фотоника, как предполагается, предлагает решение, основанное на использовании оптических технологий для обработки высокочастотных сигналов. Это решение обещает меньшие потери, более широкую полосу пропускания и улучшенную энергоэффективность. Однако раньше большинство систем основывались на громоздких волоконных архитектурах, что ограничивало их масштабируемость.

Теперь, когда микроволновая фотоника интегрирована в чип, системы становятся более энергоэффективными и масштабируемыми. Исследователи продемонстрировали кремниевый фотонный двигатель, который обрабатывает и преобразует как оптические, так и микроволновые сигналы на одном чипе. Это как если бы вы объединили в одном устройстве и телефон, и телевизор — удобно, не правда ли?

Ключевое новшество заключается в уникальной комбинации реконфигурируемого модулятора и программируемого оптического фильтра. Они обеспечивают эффективную модуляцию и фильтрацию микроволновых сигналов с минимальными потерями. Это значит, что система может выполнять более сложные задачи обработки сигналов с большей гибкостью и эффективностью.

Чип построен на стандартной кремниевой фотонной платформе imec iSiPP50G. Он включает в себя волноводы с малыми потерями, высокоскоростные модуляторы и детекторы, а также термооптические фазовращатели. А чтобы обеспечить встроенный источник света, исследователи внедрили оптический усилитель на основе фосфида индия (InP), который функционирует как лазер. Это добавляет еще больше универсальности в систему.

Как сказал Вим Богертс, профессор исследовательской группы по фотонике Университета Гента и imec: "Возможность интегрировать все основные компоненты микроволновой фотоники на одном чипе знаменует собой важный шаг на пути к масштабируемой и энергоэффективной обработке высокочастотных сигналов". И действительно, эта технология открывает двери к созданию более компактных и экономичных решений для беспроводных сетей нового поколения.

В общем, мир технологий не стоит на месте, и с такими достижениями мы можем ожидать, что будущее беспроводной связи станет еще более захватывающим! Так что, если вы любите технологии, готовьтесь к тому, что нас ждет много интересного впереди!

Публикация взята с сайта: https://www.nature.com/articles/s41467-025-60100-0

Российские исследователи из МФТИ создали первый в стране литограф, способный печатать детали размером до 150 нанометров с разрешением 350 нм. Устройство использует ультракороткие лазерные импульсы видимого диапазона и биосовместимые фотополимеры, что делает его перспективным для применения в биомедицине, фотонике и микроэлектронике.

Ключевой особенностью разработки является возможность создания трехмерных микроструктур, включая элементы сложной топологии, недоступные для традиционных технологий. В отличие от зарубежных аналогов, российский литограф работает с более доступными лазерами видимого спектра, что снижает стоимость как самого оборудования, так и его эксплуатации.

Новый прибор открывает широкие возможности для научных и прикладных исследований:

• Изготовление микрокаркасов для изучения роста живых тканей

• Создание мембран с контролируемой пористостью для исследования клеточной миграции

• Разработка микрооптических элементов для фотонных интегральных схем

• Производство фазовых масок для работы с оптическими полями специальных типов

Разработка ведется совместно с Нижегородским институтом металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева РАН в рамках государственного заказа Минобрнауки России. В настоящее время прибор проходит завершающий этап испытаний, после чего планируется его серийное производство.

Основными потребителями инновационного литографа станут научные центры и высокотехнологичные компании, работающие в области фотоники, биофотоники и микросистемной техники. Российская разработка не только восполняет отсутствующий на отечественном рынке сегмент оборудования для литографии, но и предлагает уникальные функциональные возможности по сравнению с зарубежными аналогами.

Кстати, подписаться на сообщество «Сделано у нас» на Пикабу можно тут, а телеграмм проекта здесь

Специалисты Национального центра физики и математики (НЦФМ) разработали прототип гибридной электронно-фотонной вычислительной системы, способной выполнять вычисления с огромной скоростью. Сейчас исследователи работают над созданием удобного интерфейса для управления этой системой.

«Такое устройство сделано в кооперации нескольких организаций внутри Национального центра физики и математики. Наша задача сейчас поставить устройство в реальную житейскую ситуацию, чтобы оно работало, и оно будет работать там, где нужно оптическую информацию обрабатывать», — сказал Сергеев, отметив, что разработан первый прототип.

Он пояснил, что одна из главных задач, стоящих перед учеными, это дополнить устройство быстрыми интерфейсами с классическими электронно-вычислительными машинами. «Сделать так, чтобы создать систему с гетерогенной архитектурой, где есть обработка информации в универсальных ЭВМ-процессорах, в фотонном устройстве, и другие», — добавил он.

Как ранее сообщал президент РАН Александр Сергеев, полная реализация проекта запланирована на 2027 год. В отличие от традиционных электронных компьютеров с процессорами и видеокартами, фотонные вычислительные системы способны решать задачи в 100–1000 раз быстрее, что открывает новые возможности для науки и высокотехнологичных отраслей.

Этот прорыв может стать основой для создания компьютеров следующего поколения, работающих на принципиально новых физических принципах.

Кстати, подписаться на сообщество «Сделано у нас» на Пикабу можно тут, а телеграм проекта здесь