Исследователи из России создали подход, позволяющий «фотографировать» движение звуковых волн и оценивать качество изготовления сверхвысокочастотных акустических фильтров, необходимых для работы систем связи шестого поколения (6G).
Как сообщила пресс-служба НИУ ВШЭ, новая методика удешевит и ускорит разработку этих компонентов.
В существующих и перспективных системах связи используются фильтры, которые преобразуют электромагнитный сигнал в ультразвук и обратно, очищая его от помех. Такие фильтры представляют собой тонкие плёнки, особым образом нанесённые на подложку. Характер сцепления между плёнкой и подложкой определяет поведение ультразвука внутри конструкции. Если поперечная жёсткость контакта недостаточно высока, плёнка может начать проскальзывать на высоких частотах, и фильтр не будет пропускать сигнал. Об этом инженеры обычно узнают только на этапе испытаний уже готового устройства.
Разработанный российскими физиками подход позволяет проверять качество контакта материалов до сборки устройства. Как пояснил профессор НИУ ВШЭ Александр Кунцевич, создать прибор и убедиться, что он не работает из-за плохого акустического согласования, — крайне неприятно и затратно. Новая методика быстрая, полностью оптическая и неразрушающая. Она даёт возможность проверить контакт материалов до того, как из них сделали устройство, и подобрать оптимальную пару для работы на гигагерцовых частотах, сообщает ТАСС.
Метод работает следующим образом. Учёные скрепляют исследуемые материалы и облучают их двумя лазерными импульсами. Первый импульс нагревает поверхность плёнки и порождает в ней поверхностную акустическую волну. Второй импульс отслеживает движение этой волны по материалу: характер отражения луча меняется в зависимости от того, приподнялся участок поверхности или опустился под действием волны.
Анализ полученных данных позволяет составить «фотографию» движущейся волны, оценить сцепление плёнки и подложки, а также точно рассчитать вертикальную и поперечную жёсткость связи. Это даёт инженерам возможность заранее отбраковывать неудачные материалы и отрабатывать технологические процессы создания сверхвысокочастотных фильтров, а также разрабатывать различные устройства для управления движением звука, подытожили исследователи.
