Onderzoekers van de Universiteit van Rochester ontwikkelen fotonische chips die de gyroscopen kunnen vervangen die momenteel worden gebruikt door onbemande luchtvaartuigen, of drones, waardoor ze kunnen vliegen op plaatsen waar GPS-signalen worden geblokkeerd of niet beschikbaar zijn. Met behulp van een kwantumtechniek die zwakke-waardeversterking wordt genoemd, willen de wetenschappers hetzelfde gevoeligheidsniveau bieden als optische bulkgyroscopen in een kleine, draagbare fotonische chip, waardoor mogelijk de manier waarop drones navigeren verandert.
Jaime Cardenas, universitair hoofddocent aan het Institute of Optics, heeft nieuwe financiering ontvangen van de National Science Foundation om de chip tegen 2026 te ontwikkelen. De huidige ultramoderne drones gebruiken glasvezelgyroscopen die kilometers aan glasvezelspoelen bevatten of een beperkt dynamisch bereik hebben, zei Cardenas.
Met financiering van de National Science Foundation ontwikkelen onderzoekers van de Universiteit van Rochester fotonische chips die een kwantumtechnologie gebruiken die zwakke-waardeversterking wordt genoemd, ter vervanging van de mechanische gyroscopen die in drones worden gebruikt. Bron: Universiteit van Rochester/J.Adam Fenster
"Tegenwoordig moeten de gevoeligheid en stabiliteit van de gyroscoop gepaard gaan met een fundamentele afweging tussen grootte en gewicht", zei hij. "Naarmate drones, onbemande luchtvaartuigen en satellieten kleiner en alomtegenwoordiger worden, zal de behoefte aan ultrakleine gyroscopen van navigatiekwaliteit van cruciaal belang worden. De meest geavanceerde micro-gyro's zijn compact en robuust, maar hebben tekortkomingen in de prestaties die hun gebruik in de navigatie belemmeren."
Cardenas is van mening dat de versterkingsmethode met zwakke waarde voordelen heeft ten opzichte van traditionele methoden, omdat deze het signaal van de interferometrie kan versterken zonder de prijs te hoeven betalen voor het versterken van de ruis van veel technieken. Eerdere demonstraties van amplificatie met een zwakke waarde vereisten echter complexe laboratoriumopstellingen en nauwkeurige uitlijning; Cardenas werkte aan het bereiken van versterking met een zwakke waarde op een kleine fotonische chip met een hoogwaardige factorringresonator.
Cardenas' medewerkers aan het project zijn onder meer natuurkundige Andrew Jordan, die lesgaf aan de Universiteit van Rochester en nu aan de Chapman Universiteit werkt. Cardenas zei dat hij ook zal samenwerken met het David T. Kearns Center for Leadership and Diversity aan de Universiteit van Rochester om de deelname van ondervertegenwoordigde groepen uit te breiden door onderzoekservaringen te bieden aan middelbare scholieren in het Rochester City School District om hun ambities voor STEM-carrières te inspireren.
toegang:
Alibaba Cloud - Universele vouchers tot 1888 yuan onmiddellijk beschikbaar