«Российские космические системы» совершили прорыв в микрофотонике
Физики-теоретики давно уже предсказывали переход от микроэлектроники к микрофотонике, т.е. к устройствам, использующим для своей работы свет, а не электричество. Главным недостатком микроэлектроники является потеря энергии на нагрев проводников. В микрофотонных устройствах таких потерь нет. Основным препятствием для осуществления перехода была недостаточность материально-технической базы. Первые устройства, работавшие на принципах фотоники, трудно было назвать «микро-». Впрочем, первый компьютер занимал целую комнату площадью в несколько десятков квадратных метров, как известно. Очевидно, что уменьшение размеров — дело времени.
Специалисты холдинга «Российские космические системы» (РКС) накопили большой научный задел в этой области. В РКС давно уже создают экспериментальные приборы, работающие на принципах микрофотоники. В этой сфере они были одними из первых в мире. Микрофотонные устройства в разы экономичнее и надёжнее микроэлектронных, а, кроме того, у них выше плотность информации, передаваемой по одному каналу, и сама скорость передачи тоже выше.
По словам заместителя генерального директора РКС по науке Алексея Романова, сегодня в холдинге ведутся научные исследования сразу по нескольким направлениям. Он считает, что создание на основе фотонных технологий различной аппаратуры и приборов откроет новые возможности для освоения космоса.
Выгода здесь достигается за счёт того, что при использовании микрофотонных интегральных схем количество внешних волоконно-оптических проводов сведётся к минимуму. Ожидается, что общий вес приборов нового поколения уменьшится минимум в 20 раз. Использование микрофотонных устройств в спутниках снизит их энергопотребление и увеличит устойчивость к космической радиации, благодаря чему космические аппараты нового поколения смогут прослужить в 1.5-2 раза дольше.
Одним из перспективных направление, которым занимаются специалисты РКС, является создание межспутниковой оптической связи. К концу следующего года, согласно плану НИОКР, будут созданы образцы устройств для обеспечения оптических каналов связи с дальностью передачи более 3000 км и скоростью свыше 10 Гбит/с с последующим увеличением этих показателей до 40 тысяч км и 100 Гбит/с, соответственно.
Микрофотоника — это передовой край научных и инженерных исследователей. И в этой сфере российские учёные не отстают. При этом они одновременно находятся на краю другой области неизвестного — космоса. Новые принципы, используемые в создании космических аппаратов, позволят сделать качественный скачок в изучении нашей Вселенной.