По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 62-1/-9

Фотоны приходят на смену электронам

В последние годы электронные системы все чаще заменяются на фотонные. Связано это в первую очередь с иной физической природой фотона. Что же такое фотон и какие уникальные технические возможности предоставляет новое направление — радиофотоника?

Фотоника, по сути, является аналогом электроники, использующим вместо электронов кванты электромагнитного поля — фотоны. Эти самые распространенные по численности частицы во Вселенной в отличие от электронов не имеют массы и заряда. Именно поэтому фотонные системы не подвержены внешним электромагнитным полям, обладают гораздо большей дальностью передачи и шириной полосы пропускания сигнала.

Как область науки фотоника началась в 1960 г. с изобретением первого столь важного технического устройства, использующего фотоны, — лазера. Сам же термин «фотоника» начал широко употребляться в 1980-х гг. в связи с началом широкого использования волоконно-оптической передачи.

Можно сказать, что эти разработки совершили целую революцию в сфере телекоммуникаций в конце прошлого века и стали основой для развития Интернета. Вообще примерно до 2001 г. фотоника была в значительной степени сконцентрирована на телекоммуникациях. Сегодня телекоммуникационная фотоника помогает созданию нового направления — радиофотоники, возникшей от слияния радиоэлектроники, волновой оптики, СВЧ-оптоэлектроники и ряда других отраслей науки и промышленного производства.

Другими словами, радиофотоника занимается проблемами передачи, приема и преобразования информации с помощью электромагнитных волн СВЧ-диапазона и фотонных приборов и систем. Она позволяет создавать радиочастотные устройства с параметрами, недостижимыми для традиционной электроники. Условная схема передачи информации посредством фотонов представлена на рисунке.

Современная радиочастотная аппаратура переходит в оптический диапазон, и игнорирование этого факта часто приводит к самым серьезным последствиям. Например, первоначально при конструировании информационно-телекоммуникационных, сервисных и технических сетей супераэробуса А380 не были заложены фотонные сети. Применялся алюминиевый кабель, и длина его составила более 500 км. Это привело к серьезным проблемам на борту самолета. Для их решения потребовалась полная замена всех кабельных бортовых сетей каждого из строившихся А380. В итоге — два года задержки и почти 5 млрд евро финансовых потерь, а крупнейшая корпорация (концерн Airbus S.A.S.) чудом избежала финансового краха.

Для Цитирования:
Фотоны приходят на смену электронам. Управление качеством. 2016;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: