Fins a la segona dècada d’aquest segle, van passar tres direccions de desenvolupament i ara es persegueixen a la indústria del planeta: vapor, electró, àtom. "Actualment, el món passa al quart nivell, basat en tecnologies de fotons", va assenyalar el conegut cap de la indústria de defensa nacional, cap del grup de treball núm. 19 del Consell Científic i Tècnic de la Comissió Militar-Industrial. sota el govern de la Federació Russa, acadèmic de l'Institut d'Aviació de Moscou Alexei Shulunov, "aquestes tecnologies utilitzen les propietats dels fotons, partícules que no tenen massa i càrrega de repòs, cosa que permet superar les limitacions físiques fonamentals de l'electrònica" clàssica ".. Una de les seves àrees més importants és la radiofotònica”.
A Occident, la radiofotònica es denota amb el terme mwp-micro-fotònica, a Rússia, a proposta de l'acadèmic de l'Acadèmia de Ciències de Rússia Yuri Vasilievich Gulyaev i l'acadèmic de l'Institut d'Aviació de Moscou Alexei Nikolaevich Shulunov, s'adopta el terme "radiofotònica", que ja són acceptats per alguns experts occidentals.
Es basa en la modulació de la radiació làser amb un senyal de microones per a posteriors transformacions que ja es troben en el rang òptic. La substitució d’un electró per un fotó permet millorar el disseny funcional dels equips de ràdio, eliminar els problemes de compatibilitat electromagnètica, augmentar la velocitat i el volum de transferència d’informació en diversos ordres de magnitud, reduir significativament el pes, les dimensions i la potència consum, per exemple, dels mateixos radars de llarg abast i ultra llarg abast.
"La comprensió de la inevitabilitat de substituir les solucions de circuits electrònics per altres de radiofotòniques", assenyala Aleksey Nikolaevich, "es va relacionar amb l'assoliment de les característiques tecnològiques limitants de la microelectrònica integrada, la transició a dimensions més reduïdes dels components a causa d'una disminució múltiple en la longitud de les ones òptiques ".
Els Estats Units, la UE, el Japó, Corea del Sud i la Xina són els líders mundials en tecnologies de radiofotons.
Fins i tot hem avançat amb SCRIPP
"Vaig presenciar i vaig participar en la transició de la indústria radioelectrònica del buit a l'estat sòlid, que va tenir lloc a la URSS i al món des de finals dels anys 50 - principis dels 60 del segle passat", diu Alexei Shulunov, "però a a principis del nou segle, em vaig adonar que el món ja hi ha una transició grandiosa cap a les noves tecnologies (radio-fotòniques, en un principi tecnologies de components discrets i des del 2012-2014) cap a les integrades. S’estan creant nous equips i equips de mesura, s’està formant personal, sorgeixen noves especialitats i s’organitza una infraestructura de producció completa ".
Val a dir que el primer full de ruta de fotònica va començar a funcionar a Rússia des del 2013. El 2016, per decret del president de la Federació Russa Vladimir Putin, es va llançar la segona edició del full de ruta. La Plataforma Tecnològica Fotònica també va entrar en vigor. No obstant això, en un dels projectes nacionals del concepte per al desenvolupament de la fotònica, es subratlla que els fons per al desenvolupament i implementació de tecnologies basades en ell requereixen diversos ordres de magnitud menys que per al desenvolupament de tecnologies de ràdioelectrònica. I això, segons Alexei Shulunov, és un error imperdonable. "Sense canviar l'actitud del país i els departaments pel que fa al desenvolupament de noves solucions tècniques fotòniques", diu Aleksey Shulunov, "en tres o quatre anys, tota la indústria russa, especialment la seva indústria radioelectrònica, quedarà molt enrere a la desenvolupament d’aquestes tecnologies que es dedicaran a la substitució d’importacions, amb increïbles dificultats per solucionar aquest problema”.
I, en primer lloc, el tema més important que requereix la seva solució urgent és el de crear una base de components nacionals per a la radiofotònica. La seva base de components es basa en materials A3B5 (arsenur de gal, nitrur de gal, fosfit d’indi …), que tenen propietats òptiques i radiotècniques. Per la seva creació, l'Acadèmic de l'Acadèmia de Ciències de Rússia, Zhores Alferov, va rebre el premi Nobel. Sense ells, és impossible crear equips radiofònics.
Hi ha tecnologies separades al país per a alguns components discrets de la ràdio electrònica fotònica amb el nivell de desenvolupament de finals dels 90. Tanmateix, a la ciència i la indústria no hi ha bases per a un rendiment serial discret i integral modern dels components de la fotònica. El treball es veu restringit per la manca de materials moderns, productes de programari per modelar components i un finançament extremadament escàs. Els instituts d’investigació científica (SRI) i les oficines de disseny (KB) de la indústria pràcticament no tenen cap base material i instrumental, a més de personal format per desenvolupar noves tecnologies industrials, creant capacitats per a la producció de productes finals.
Només algunes empreses del complex industrial industrial-defensa (MIC), alguns instituts de recerca científica posseeixen plenament una base tecnològica de producció tan moderna. A la base de components discrets de la radiofotònica, s’estan implementant projectes separats a l’Institut de Recerca Polyus, a l’Institut de Recerca de Física de Semiconductors i a l’Institut de Recerca d’Automatització i Electrometria de la Branca Siberiana de l’Acadèmia de Ciències de Rússia, alguns instituts de recerca ubicats a St. Petersburg, Perm, Tomsk, a les empreses de JSC RTI. S’estan creant prototips pilots finals separats a JSC KRET, JSC Radar-mms, NPK NIIDAR: un radar de fases actives (AFAR) de la cinquena generació que utilitza l’última base de components de fotòfon de ràdio. I a MEPhI, s’ha desenvolupat una tecnologia de cicle complet fins a la creació d’una base d’elements de la mida adequada sobre un substrat.
Tanmateix, en general, l’estat de la ràdio fotònica al país –la base tecnològica, el potencial del personal disponible, l’organització del treball–, com va assenyalar Alexei Shulunov, requereix clarament una acció activa.
GRUP DE TREBALL núm. 19 NTS VPK
El 2012, segons Alexei Shulunov, juntament amb l'Acadèmic de l'Acadèmia de Ciències de Rússia, director científic de l'Institut d'Enginyeria i Electrònica de Ràdio Yuri Gulyaev, van plantejar el problema de desenvolupar una nova direcció de la ràdio electrònica basada en els nous principis físics de Rússia.. El primer vicepresident de la Comissió Industrial-Militar, Yuri Borisov, es va familiaritzar amb la nota preparada per ells. Va ordenar la creació d'un grup de treball núm. 19 del NTS VPK sobre radiofònica, dirigit per l'acadèmic de l'Acadèmia de Ciències de Rússia, Igor Fedorov. Aquest grup incloïa científics i especialistes de diverses empreses científiques i industrials de diferents regions del país, inclosa Aleksey Shulunov. Com a resultat, es va elaborar un esborrany de pla per al desenvolupament i la transició de la ciència i la indústria a Rússia a un nou ordre tecnològic. El Ministeri de Defensa de la Federació Russa es va interessar per aquests desenvolupaments i va començar a donar-los suport. L'ús de la radiofònica a la base de components corresponent, que s'ha de crear, canviarà l'estructura funcional de tots els equips radioelectrònics actuals: equips de guiatge, detecció, reconeixement i radar.
El 2014, sota la direcció del grup de treball núm. 19 del NTS VPK, RTI va realitzar un treball de recerca (R + D) per avaluar l’estat de la fotònica radiofònica al món i a Rússia i va desenvolupar un esborrany de programa corresponent per al seu desenvolupament. Aquest treball va demostrar que, per superar el nostre desfasament, els costos anuals necessaris haurien de ser d’uns 2-3 mil milions de rubles. per a la investigació i el desenvolupament de tecnologies i 6-7 mil milions de rubles. - per a equipament tècnic i equipament amb dispositius de mesura, sense comptar la formació i les pràctiques del personal.
EN LÍDERS - VETERÀ RADIOELECTRONNIC
El grup núm. 19 i Aleksey Shulunov van avaluar directament el potencial d'una sèrie d'empreses de defensa nacionals de la indústria radioelectrònica per al desenvolupament i la promoció de tecnologies de radiofotons. En tots els aspectes, l’institut de recerca més antic del país per a comunicacions per ràdio de llarga distància s’ha convertit en l’empresa principal de la nova indústria. Per tant, Alexey Shulunov, a més de treballar al grup de treball núm. 19 del complex militar-industrial, va dirigir el laboratori de radiofotònica del NIIDAR. "Actualment, tots els radars, inclosa l'alerta primerenca, són de banda relativament estreta", va dir Aleksey Nikolayevich, que va complir els 80 anys el desembre del 2017. - En radars de banda ampla que utilitzen una base de components de fotòfon de ràdio, podeu obtenir fins al 90% de la informació sobre l'objectiu que es troba, esbrinar què es troba a l'aire o a l'espai exterior: un avió, un coet, un fragment, un meteorit. Aquests radars de diversos rangs i potències, inclosa l'alerta primerenca, adquireixen les propietats de complexos capaços de crear un retrat d'un objecte detectat per un radar, que actualment només és capaç d'un enorme complex radioòptic per reconèixer objectes espacials "Krona" de el Sistema Nacional de Control de l’Espai (SKKP) al mont Chapal a Karachay-Cherkessia. I amb la tecnologia de microxips de ràdio-fotó, hi haurà una reducció radical de la mida, el pes, el consum d'energia del complex de maquinari del radar i un augment significatiu de les seves característiques tàctiques. Només quedaran sistemes d'antenes d'una mida impressionant dels radars gegants dels sistemes d'alerta primerenca, SKKP, PRN ".
Al laboratori NIIDAR ja s’ha creat un radar experimental de banda X amb un heterodí òptic, que es pot sintonitzar en la gamma més àmplia d’ones de ràdio. Aquest és un dispositiu únic. El receptor permet unificar solucions de maquinari en qualsevol canal de recepció de radar de pràcticament tots els rangs de freqüència. Només ell pot operar en diverses antenes receptores. Gràcies a la tecnologia de radiofotons, la mida de l’equip es reduirà significativament i augmentarà la seva fiabilitat.
El centre científic i temàtic núm. 5 també s'ha creat a NIIDAR, la tasca de la qual és cobrir i organitzar de manera exhaustiva el treball en tots els àmbits de les tasques de creació de la indústria de la fotònica radiofònica. De fet, pot ser que aquest ja sigui un òrgan de treball de la Comissió interdepartamental del president de la Federació Russa per al Desenvolupament Innovador de Rússia. Les tasques tècniques del centre inclouen la participació en la creació d’una base de components integral i discreta, la creació de nous equips de ràdio i sistemes d’enginyeria de ràdio, qüestions de metrologia i estandardització, cooperació internacional, inclosos els països BRICS, i un munt d’altres temes en fotònica de ràdio. L'empresa radioelectrònica més antiga i respectada de Rússia i del món, tal com va assenyalar Alexei Shulunov, té totes les possibilitats per a aquest treball. Només cal unir esforços en la transició a les noves tecnologies a la indústria, per fer realment viable el programa estatal i controlar-ne la implementació de manera estatal. Aplicant la radiofotònica a tasques específiques de creació de radars, la companyia ja està desenvolupant tecnologies per a una àmplia gamma de productes militars i civils.
Per tant, la transició cap a les últimes tecnologies, que són essencials per a la defensa de l’estat rus, que permetrà crear armes electròniques perfectes i mantenir-se al dia amb els "socis", s'està produint, entre altres coses, gràcies a la talents de l’enginyer Alexei Shulunov.
