UVA取得微芯片突破 或将实现更好的GPS和雷达等技术

盖世汽车讯 得益于弗吉尼亚大学（University of Virginia，UVA）教授及其团队发表在期刊《Nature》的突破性新研究，下一代重要通信、雷达和其他传感技术可能会更加精确。

据外媒报道，工程与应用科学学院副教授Xu Yi助力开创出一种在新型微芯片上使用光子学（或光波科学）的新方法，以产生噪声极低的信号。该研究团队包括UVA同事Andreas Beling教授、Steve Bowers教授、Shuman Sun（第一作者）和 Beichen Wang（共同第一作者），以及加州大学圣塔芭芭拉分校（University of California at Santa Barbara）的Dan Blumenthal教授、集成硅光子公司Morton Photonics的Paul Morton教授和霍尼韦尔国际公司（Honeywell International）的Karl Nelson。

图片来源：UVA

“对于传感、通信和许多其他应用，我们必须关心信噪比。噪音越低，信号越好，” Yi表示。“研究本身的目标是创建噪声非常非常低的微波和毫米波信号。”

其影响是巨大的。许多传感系统，例如用于探测飞机的雷达或基于卫星的GPS定位系统，都是通过发出信号然后监听其返回来进行操作的。回波信号可提供有关其发现内容的信息，包括海洋中鲸鱼的位置，或者手机的精确GPS坐标。但这些信号很小，可能会被噪音所掩盖。

对于毫米波和微波信号来说尤其如此，它们有望承载更多信息——甚至比Wi-Fi或5G多很多倍——但目前在远距离上不切实际，原因之一就是噪声。

Yi和其他研究人员已经知道光波可以帮助提高这些频率的信噪比。“这是因为光子与环境的相互作用不多，并且损耗非常低。所以可以获得更好的质量，”弗吉尼亚大学五年级博士生Shuman Sun表示。

Beichen Wang说：“尽管这一发现有希望，但这项技术尚未突破手机或电脑，因为没有人能够将仪器的尺寸缩小到实际使用的微芯片。”

在期刊《Nature》中，Yi及其团队构建了微芯片，使用光的梳状结构将超低噪声从光传输到电子波（例如微波和毫米波）。突破的关键是在不影响噪声的情况下用光子芯片完成一切。研究中使用的超低噪声光源是由加州大学圣巴巴拉分校Dan Blumenthal教授的团队与Morton Photonics和霍尼韦尔国际公司共同开发的。