Des chercheurs développent des puces photoniques pour remplacer les gyroscopes des drones

Des chercheurs de l’Université de Rochester travaillent au développement de puces photoniques qui pourraient potentiellement remplacer les gyroscopes actuellement utilisés dans les véhicules aériens sans pilote (UAV) ou les drones. Le but de cette amélioration est de permettre aux drones de naviguer même lorsque les signaux GPS sont brouillés ou indisponibles. Les scientifiques utilisent une technique quantique connue sous le nom d’amplification à faible valeur pour atteindre le même niveau de sensibilité que les gyroscopes optiques en vrac dans de minuscules puces photoniques portables.

Le professeur agrégé de l’Institut d’optique James Cardenas a reçu une subvention de la National Science Foundation pour financer ce projet de recherche jusqu’en 2026. Actuellement, les gyroscopes à fibre optique utilisés dans les drones avancés sont constitués de longues bobines de fibre ou ont une plage dynamique limitée. . Cárdenas explique que la sensibilité et la stabilité du gyroscope sont généralement compromises par les limitations de taille et de poids. À mesure que les drones et les véhicules aériens sans pilote deviennent plus petits et plus courants, le besoin de gyroscopes de navigation compacts et performants devient critique.

L’amplification à faible valeur, la technique quantique utilisée dans cette étude, offre des avantages par rapport aux méthodes traditionnelles en amplifiant le signal de mesure interférométrique sans augmenter le bruit technique. Les démonstrations précédentes d’amplification de faible valeur nécessitaient des configurations de laboratoire complexes, mais Cardenas vise à mettre en œuvre la technique sur une petite puce photonique dotée d’un résonateur en anneau à facteur de haute qualité.

Cardenas collabore avec le physicien Andrew Jordan, ancien membre du corps professoral de Rochester et maintenant de l’Université Chapman. En outre, le Centre David T. Kearns pour le leadership et la diversité de l’université est impliqué dans un projet visant à accroître la participation des groupes sous-représentés en offrant des expériences de recherche aux étudiants du secondaire du district scolaire de Rochester City et en suscitant leur intérêt pour les carrières STEM.

En conclusion, le développement de puces photoniques utilisant une amplification à faible valeur a le potentiel de révolutionner la navigation des drones en proposant des gyroscopes compacts et performants, capables de fonctionner même dans des environnements dépourvus de GPS.

Sources:
– Université de Rochester