Как стать автором
Обновить
0
Университет МИСИС
Номер один в России по материаловедению

ПО для импортозамещения телекоммуникационных устройств

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение3 мин
Количество просмотров1.3K

Программа SIMLAD (SIMulating LAser Dynamics) моделирует новые способы передачи данных, не повторяя существующие. Она позволяет воспроизводить сложное поведение полупроводниковых лазеров в устройствах квантового распределения ключей, а также в классических телекоммуникационных приложениях.

«Насколько нам известно, в открытом доступе до сих пор не существовало удобного оконного приложения для моделирования лазерной динамики. Нашей целью было создать программу, которая бы по нажатию одной-двух кнопок могла бы в графическом виде представить результаты численного интегрирования скоростных уравнений лазерной динамики. Мы надеемся, что наша программа будет очень полезна инженерам и исследователям, которые занимаются низкоуровневым проектированием телекоммуникационных систем, в частности, квантовых систем связи, и поможет им находить новые способы модуляции и передачи данных», — сказал соавтор разработки Игорь Кудряшов, научный сотрудник компании QRate.

В программе можно воссоздавать спектры лазеров, их передаточные функции, оптическую инжекцию, фазовую диффузию, прямую модуляцию импульсами произвольной формы, температурные эффекты и другие явления в полупроводниковых лазерах.

Для анализа динамики полупроводниковых лазеров, в том числе их стохастических то есть непрогнозируемых, свойств, SIMLAD использует метод скоростных лазерных уравнений. Данный подход является мощным инструментом для изучения одномодовых полупроводниковых лазеров, которые являются «рабочими лошадками» в области телекоммуникаций, а также в относительно новой области квантовой связи, где часто требуется использовать лазеры в режимах работы, которые никогда не применяются в стандартных телекоммуникационных системах. Например, для создания квантовых состояний в квантовом распределении ключей (КРК) все чаще используется прямая фазовая модуляция с помощью оптической инжекции. Хотя лазерные системы с оптической инжекцией уже давно применяются в телекоммуникациях, используемые в КРК методы прямой фазовой модуляции были разработаны совсем недавно, а теоретический анализ этого подхода был опубликован только в 2021 году научными сотрудниками QRate.

«На самом деле, для обычных телекоммуникационных лазеров можно придумать довольно много нестандартных применений. Поэтому моделирование и анализ влияния различных параметров на работу лазера по-прежнему является чрезвычайно важным при проектировании телекоммуникационных систем. Однако далеко не все инженеры и даже учёные имеют достаточно времени, чтобы подробно разбираться со скоростными лазерными уравнениями, особенно со стохастическими дифференциальными уравнениями, и со всем набором параметров, входящих в них. Мы надеемся, что наша программа поможет исследователям и разработчикам в этой задаче. Код программы выложен в открытом доступе. Наша цель — предоставить пользователю простой оконный интерфейс для быстрой визуализации лазерного излучения, спектра, передаточной функции и т. д. и упростить им работу», — говорит руководитель работы Роман Шаховой, заведующий лабораторией элементной базы квантовых коммуникаций НИТУ МИСИС.

Компания QRate (резидент Сколково) разрабатывает комплексные аппаратно-программные решения для обеспечения информационной безопасности с помощью квантовых технологий, является стратегическим партнером НИТУ МИСИС с 2018 года.

Теги:
Хабы:
Всего голосов 1: ↑0 и ↓1-1
Комментарии0

Публикации

Информация

Сайт
misis.ru
Дата регистрации
Дата основания
Численность
5 001–10 000 человек
Местоположение
Россия

Истории