| Название НИОКТР |
Разработка технологии создания полупроводниковых гетероструктур оптоэлектронной компонентной базы для волоконно-оптической системы постоянного мониторинга месторождений
|
| Аннотация |
Предлагаемый проект реализуется в рамках технологического предложения, направленного на разработку оптоэлектронной компонентной базы на основе полупроводниковых гетероструктур для волоконно-оптических систем постоянного мониторинга месторождений. В этом случае разработка технологии создания полупроводниковых гетероструктур оптоэлектронной компонентной базы для волоконно-оптической системы постоянного мониторинга месторождений является ключевой проблемой, решение которой обеспечит условия для производства отечественных изделий, а также устойчивое развитие, связанное с созданием новых систем с улучшенными характеристиками. В настоящее время волоконно-оптические системы постоянного мониторинга месторождений (ВОСПММ), устанавливаемые на дне моря, используются крупнейшими мировыми нефтегазовыми компаниями для активного мониторинга процессов разработки пластов или процессов закачки с целью оптимизации добычи углеводородов и предотвращения возможных аварий, приводящих к необратимому вреду для окружающей среды. В ВОСПММ используется волоконно-оптические датчики (ВОД), которые характеризуются длительным сроком эксплуатации, высокой чувствительностью, большим динамическим диапазоном, низким уровнем собственным шумов, отсутствием коррозии чувствительных элементов, меньшим количеством деталей и потенциально более низкой стоимостью сейсморазведочной аппаратуры.
В связи с санкционными ограничениями на поставку в Российскую Федерацию оборудования для добычи и разведки углеводородов и компонентной базы для их производства, в том числе ВОСПММ создается угроза технологического отставания и существенного роста себестоимости добычи углеводородов для отечественных нефтегазовых компаний. Архитектура ВОСПММ основана на использовании развитой сети интерференционных волоконно-оптических датчиков, формирующих приемное поле антенны, и, чувствительных к акустическим и вибрационным колебаниям в широком спектральном диапазоне. При этом реализация преимуществ подобных систем требует использования компактных и эффективных модуляторов лазерного излучения, в которых реализована возможность высококонтрастной модуляции интенсивности излучения без потери спектрального качества, а также высокочувствительного детектирования с поляризационным разрешением. Указанным требованием удовлетворяют модуляторы лазерного излучения и приемники на основе полупроводниковых гетероструктур. В настоящее время АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» ведет разработку ВОСПММ на основе зарубежных комплектующих в части высококонтрастных твердотельных модуляторов лазерного излучения, поляризационно- чувствительных фотоприемников. В России аналоги с требуемыми характеристиками отсутствуют. Новизна предлагаемых решений связана с разработкой конструкций и технологий полупроводниковых гетероструктур для высококонтрастных модуляторов мощного лазерного излучения и поляризационно-разнесенных фотодетекторов, которые обеспечивают уникальный набор характеристик для создаваемой на их основе оптоэлектронной компонентной базы. С точки зрения серийного производства разработанные решения будут основаны на методе эпитаксиального роста из паров металлоорганических соединений, который обеспечивает высокие однородность и производительность, а также продемонстрированный высокий уровень технологического развития, соответствующий мировому, что было продемонстрировано при разработке полупроводниковых лазерных диодов. С точки зрения основных характеристик требуемой компонентной оптоэлектронной базы важно отметить их отличие от традиционной компонентной оптоэлектронной базы для решения телекоммуникационных задач. Ключевые характеристики, которые должна обеспечить разрабатываемая технология эпитаксиального роста и созданные на ее основе гетероструктуры это: глубина модуляции мощного лазерного излучения, высокая стабильность и скорость переходных процессов, высокая эффективность и быстродействие при регистрации оптического сигнала с различной поляризацией. Разрабатываемые в предлагаемом проекте технологии создания полупроводниковых гетероструктур должны обеспечить реализацию требуемых характеристик, изготовленных на их основе высококонтрастных твердотельных модуляторов лазерного излучения, поляризационно-чувствительных фотоприемников, работающих в спектральном диапазоне 1520-1570нм. Именно реализация комплекса характеристик специфических для оптоэлектронной компонентной базы обеспечивает новизну разрабатываемых решений в области разрабатываемых гетероструктур. В результате реализации проекта планируется получить следующие решения, обеспечивающие достижения поставленной цели:
Будут разработаны конструкции гетероструктур полупроводникового затвора (модулятора интенсивности лазерного излучения) и поляризационно-разнесенного фотоприемника.
Будут разработаны технологические подходы на основе метода эпитаксии из паров металло-органических соединений к выращиванию гетероструктур полупроводниковых затворов (модуляторов интенсивности лазерного излучения) и поляризационно- разнесенных фотоприемников.
Будут разработаны и изготовлены макетные образцы гетероструктур полупроводниковых затворов (модуляторов интенсивности лазерного излучения) и поляризационно- разнесенных фотоприемников.
Будут разработаны комплекты эскизной технологической документации (ТД) на изготовление гетероструктур полупроводниковых затворов (модуляторов интенсивности лазерного излучения) и поляризационно-разнесенного фотоприемника с использованием метода эпитаксии из паров металло-органических соединений.
Будут разработаны программы и методики исследования параметров макетных образцов гетероструктур полупроводниковых затворов (модуляторов интенсивности лазерного излучения) и поляризационно-разнесенных фотоприемников, а также проведены соответствующие исследования.
Разработанные в проекте решения будут использованы для создания оптоволоконных модулей, разработка которых запланирована в следующем проекте технологического предложения.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
63000.0
|
| Дата начала |
2025-10-07
|
| Дата окончания |
2027-09-30
|
| Номер контракта |
25-91-00012
|
| Дата контракта |
2025-10-07
|
| Количество отчетов |
2
|
| УДК |
535:621.373.8 535:621.375.8
|
| Количество просмотров |
2
|
| Руководитель работы |
Пихтин Никита Александрович
|
| Руководитель организации |
Иванов Сергей Викторович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. А.Ф. ИОФФЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
Инициативные фундаментальные и поисковые научные исследования, финансируемые фондами поддержки научной и научно-технической и инновационной деятельности
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2026-02-02 06:50:18 UTC, 2026-02-02 06:50:18 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области нанотехнологий
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
высоко контрастные твердотельные модуляторы лазерного излучения; многоканальные матрицы поляризационно-разнесенных фотодетекторов; технология эпитаксиального роста полупроводниковых гетероструктур; Полупроводниковые гетероструктуры
|
| Соисполнители |
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ "ПОЛЮС" ИМ. М.Ф.СТЕЛЬМАХА"
|
| Типы НИОКТР |
Разработка и лабораторная проверка ключевых элементов технологии
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.33.15 - Оптические квантовые генераторы и усилители (лазеры)
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Нано-материалы [производство и свойства]
|
| Приоритеты научно-технического развития |
б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения;
|
| Регистрационные номера |
—
|
