În era viitoare a fotonicii, Rusia are toate șansele de a ocupa poziții de lider în lume
Potrivit experților, Rusia are tot ce are nevoie pentru a deveni lider mondial în domeniul fotonicii. În acest scop, în special, este necesară sporirea sprijinului statului, atragerea investitorilor mari în industrie. Apoi, experimentele efectuate în laboratoare se vor transforma în dezvoltare, dezvoltare - în tehnologie și tehnologie - în producție reală.
Optica și electronica au fost înlocuite
Fotonica este știința generării, controlului și detectării fotonilor (particule elementare, cuantele radiației electromagnetice care pot exista într-un vid, deplasându-se doar la viteza luminii), precum și domeniul fizicii și tehnologiei asociate cu utilizarea fotonilor.
Cu alte cuvinte, fotonica se ocupă de controlul și transformarea semnalelor optice: de la transferul de informații prin fibrele optice la crearea de noi senzori care modulează semnalele luminoase. Unele surse notează că termenii "optică" și "electronică" sunt înlocuiți treptat de un nume generalizat - "fotonică".
Fotonii, spre deosebire de electroni, nu au masa și încărcătura. Prin urmare, sistemele fotonice nu sunt afectate de câmpuri electromagnetice externe și au o distanță de transmisie și o lățime de bandă mult mai mare.
Primul dispozitiv tehnic important care utilizează fotoni a fost un laser, inventat în 1960. În anii 1980, după ce lumea a început să utilizeze pe scară largă transmisii prin fibră optică, termenul "fotonică" a devenit, de asemenea, larg răspândit. Până la sfârșitul secolului al XX-lea, fotonitica sa concentrat în mare parte pe telecomunicații. În special, a devenit baza pentru dezvoltarea internetului.
Astăzi, fotonica "telecomunicațiilor" este înlocuită de o fotonică radio. Această nouă direcție a apărut la intersecția dintre electronica radio, optica undelor, optoelectronica cu microunde și o serie de alte ramuri ale științei și producției industriale. Radio-fotonica se ocupă cu transmiterea de informații cu ajutorul undelor electromagnetice ale gamei de microunde și a dispozitivelor și sistemelor fotonice, ceea ce face posibilă crearea unor dispozitive de radiofrecvență cu parametri care nu pot fi atinși de electronica tradițională.
Realizări și perspective ale fotonicii autohtoni
După ce a cedat conducerea țărilor occidentale în domeniul microelectronicii, Rusia intenționează să ocolească concurenții într-o altă sferă - în tehnologiile de radio-foto și de apărare bazate pe aceasta. Oamenii de știință din țară cred că acum este cu totul posibil să abandonăm complet electronii în favoarea fotonilor.
Datorită faptului că fotonii nu au masă și zboară mai repede, dimensiunea dispozitivelor care lucrează pe principiile fotonicii este de sute de ori mai mică decât serverele convenționale moderne. Iar viteza de transfer de date, dimpotrivă, este de zece ori mai mare.
De exemplu, astăzi radarul de la sol (RLS) este o clădire în mai multe etaje. Un radar, folosind principiile radio-fotonicii, poate fi instalat pe un camion, de exemplu KAMAZ. Dacă combinați mai multe astfel de complexe mobile într-o rețea, puterea și eficiența lor vor deveni fără precedent. În acest caz, o astfel de rețea va avea o rezistență unică la impulsurile electromagnetice care apar în timpul furtunilor magnetice solare sau în apropierea fulgerului.
Ca rezultat, nivelul rezoluției, vitezei și eficacității radarului în bandă largă va deveni atât de ridicat încât poate fi numit "viziune radar".
Se planifică aplicarea unor astfel de sisteme nu numai în industria de apărare, ci și în sfera civilă. De exemplu, în transport: pot detecta instantaneu obstacole în calea trenurilor de mare viteză. Și chiar în serviciile de locuințe și comunale: fotonii pot înlocui apa caldă în sistemele de alimentare cu energie urbană (energia distribuită printr-o fibră de cristal fotonic se transformă în căldură cu o eficiență de aproape 100%).
În prezent, aproximativ 850 de organizații sunt implicate în domeniul fotonicii în Rusia. Cele mai multe dintre acestea sunt concentrate în Moscova și regiunea, Sankt Petersburg, Novosibirsk și regiunea Volga. Unul dintre cei mai mari producători din această zonă este CRET.
Din buget, s-au alocat sute de milioane de ruble pentru crearea unui laborator special care să asigure desfășurarea de lucrări de cercetare exploratorie, precum și testarea eșantioanelor experimentale ale bazei de elemente a radiofonicii și a unei game largi de dispozitive bazate pe aceasta. Se preconizează că cercetarea va dura 4,5 ani.
În plus, specialiștii KRET se angajează acum să extindă aplicațiile dispozitivelor și sistemelor radio-fotonice pentru radioastronomie, radar, comunicații radio prin fibră optică și comunicații mobile.
"Radiophonics este o direcție științifică promițătoare, care va determina în viitor vectorul dezvoltării tehnologiilor cu dublă utilizare în întreaga lume", spune directorul general al KRET, Nikolai Kolesov. "Pentru Rusia, aceasta va fi o descoperire uriașă științifică și tehnică, care va marca trecerea la cea de-a șasea ordine tehnologică".
Radarurile bazate pe ROFAR sunt planificate să fie echipate, de exemplu, cu cel de-al treilea generație rusească PAK FA, un număr de alte aeronave - cu echipaj și fără pilot, precum și platforme navale, în special stații radar de nave și submarine.
Sistemele ROFAR vor reduce caracteristicile de greutate și mărime ale echipamentelor radio electronice cu 5-7 ori. Funcțiile antenelor moderne vor fi efectuate de un potențial locator.
Datorită ROPAR, puterea de rezolvare a echipamentelor de comunicații și radar va crește de zeci de ori. Dacă un radar modern are o frecvență de radiație de 10 GHz, 3 cm cu o lățime de frecvență de 1-2 GHz, atunci în ROPAR această frecvență poate fi de la 1 Hz la 100 GHz simultan.
Cu alte cuvinte, antenele de radiofrecvență cu spectru optic sunt capabile să facă un fel de "raze X" de aeronave situate la o distanță mai mare de 500 de kilometri și să ofere o imagine detaliată, tridimensională. Mai mult decât atât, din moment ce semnalul este capabil să penetreze orice obstacole, inclusiv ziduri de metru de plumb, această tehnologie vă permite să vedeți în interiorul obiectului pentru a afla ce tehnica el are, câți oameni există și chiar a se vedea fețele lor.
Trimiteți-le prietenilor: