Эпохи технологического развития сменялись от столетия к столетию с изобретением революционных устройств, которые меняли мир. Если XIX век – это век пара, прошлое столетие – время электроники, тогда наши дни можно назвать эрой фотонных технологий. Рассказываем, что это такое, для чего они нужны и как их развивают в столичной ОЭЗ.
Фотоника – что это и для чего?
Свет — это самая быстрая материя по Вселенной. Если мы научимся управлять им — передавать и хранить информацию, совершать вычисления — мы достигнем максимально возможных скоростей. Это и пытаются сделать ученые, изучающие технологии фотоники. По сути, фотоника — это аналог электроники. Отличие лишь в том, что вместо электронов она использует для передачи энергии и информации мельчайшие частицы света — фотоны.
Сейчас фотонные технологии позволяют увеличить скорость обработки и передачи данных более чем в 100 раз. Сегодня они используются для производства 35% всей продукции в мире. Лазер может резать и обрабатывать материалы, измерять длину предметов и анализировать уровень сахара в крови. Благодаря оптоволокну у нас есть интернет. На беспилотные автомобили ставят лидары, а в сельском хозяйстве применяют лазерные сепараторы зерна. Фотоника применяется также, например, в мобильных телефонах, компьютерах и осветительных приборах на светодиодах.
Но скорость передачи данных – не единственное преимущество. Детали передающих устройств и гаджетов в десятки раз меньше современных микросхем. Кроме того, такие устройства потребляют значительно меньше энергии.
Межотраслевой кластер фотоники
Фотоника – настоящий прорыв в миркроэлектронике. Такие технологии необходимо грамотно развивать. Для этого по решению правительства Москвы на платформе Московского инновационного кластера создали межотраслевой кластер фотоники. Его участниками стали примерно половина компаний-резидентов ОЭЗ «Технополис Москва».
Кластер будет центром столичной экосистемы по проектированию, производству и внедрению фотонных технологий. Эта экосистема будет включать в себя дизайн-центры, фабрики, тестовые лаборатории и предприятия. Среди первых проектов межотраслевого кластера – создание завода по выпуску активных фотонных интегральных схем.
Научно-исследовательские работы начнутся уже в этом году. В проекте примут участие резиденты и арендаторы особой экономической зоны «Технополис Москва», Московский институт электронной техники, Сколтех, «Кибертех» и другие научно ориентированные и производственные компании.
Будущее уже рядом: фотонные технологии в ОЭЗ «Технополис Москва»
Что же именно будут производить участники кластера? Расскажем на примере разработок резидента столичной ОЭЗ компании «ЗНТЦ».
Эта компания готовится начать серийное производство фотонных интегральных микросхем и модулей для телекоммуникационного оборудования. «ЗНТЦ» – одно из первых в России предприятий, которое будет производить такие микросхемы. Уже сейчас удалось получить первые образцы кристаллов отечественного оптического волноводного AWG мультиплексора — устройства, благодаря которому проходит сигнал в телефонных и локальных компьютерных сетях и сетях передачи данных. Также «ЗНТЦ» планирует разрабатывать и выпускать разветвители, настраиваемые спектральные и частотные фильтры, термооптические переключатели и модуляторы.
Разрабатываемые фотонные интегральные схемы могут применяться в бортовой аппаратуре и наземной инфраструктуре авиационно-космической отрасли, а также в телекоммуникационной отрасли для организации мощных информационных сетей 5/6G, подключения пользователей к высокоскоростному Интернету, IP-телефонии и IP-телевидению.
Начать поставку первых партий новой продукции планируется в 2023 году, а серийный выпуск – в 2024-м. Выпускать будут не менее 5 тысяч изделий в год.
***
Сегодня фотоника – одно из самых перспективных направлений развития информационных технологий в мире. И неспроста. Революция электронных схем произошла потому, что весь функционал был сфокусирован на маленьком футпринте. Что же будет сейчас, когда мы сумеем собрать функционал фотоники на фотонных интегральных схемах, эксперты даже не берутся сказать. Потому что это может быть действительно еще одна революция.