渝企自主研發!實現量產!將為航太航空等高精度慣性導航提供“芯”動能
更新于:2025-04-01 12:29:20

3月31日,記者從西部科學城重慶高新區獲悉,一批聯合微電子中心自主研發的矽光集成光纖陀螺收發晶元日前下線。這意味著,聯合微電子中心成為西部唯一一家可以批量生產矽光陀螺儀光學元件的企業。

▲矽光集成光纖陀螺收發晶元。雷鍵 攝

什麼是陀螺儀?聯合微電子中心矽光集成光纖陀螺收發晶元團隊相關負責人介紹,陀螺儀是一種狀態感應器,用於測量物體的角度和角速度。其應用領域相當廣泛,幾乎各領域都有涉及。比如,在航空航天領域,陀螺儀能精確地測量並控制系統姿態,從而保障飛行器的穩定與安全;在深海領域,陀螺儀構建的慣性導航系統,就像“智慧大腦”,可以精準地給出航向、速度以及所在位置等關鍵導航資訊。

走進聯合微電子中心,記者看到,一塊尺寸不到0.2平方釐米的晶片上,集成了數十個傳統光纖陀螺器件,其中最小結構的寬度僅為0.15微米,大約是頭髮絲的六百六十分之一。

該負責人說,過去,光纖陀螺儀元件主要是採用分立光纖器件進行連接,體積大,生產過程主要依賴於手工熔接,會造成統一標準缺失、集成度低、成本高等問題。

對此,聯合微電子中心創新提出矽光的連接方式,經過兩年多時間,成功研製出新一代矽光集成光纖陀螺收發晶元。

“我們的目標是利用光刻和刻蝕等成熟的半導體工藝,將傳統光纖陀螺器件刻在毫米級晶元上,讓光信號通過晶元進行連接。”該負責人稱,經過反覆測試,新一代矽光集成光纖陀螺收發晶元研製取得關鍵進展,逐步達到量產條件。

▲矽光集成光纖陀螺收發晶元研發人員在進行測試。雷鍵 攝

據介紹,與過去的光纖陀螺儀元件相比,在保證精度一致的前提下,該矽光集成光纖陀螺收發晶片可大幅降低尺寸和成本,支撐光纖陀螺儀在航太航空、深海等高精度產品中的批量化部署和應用。

目前,該晶片產品已成功在使用者方得到驗證,其有望在導航定位、定向、姿態控制和伺服控制中發揮更大的作用。

該負責人說,未來他們將在保證產品性能的基礎上,推出集成度更高的收發晶片。

業界人士分析認為,如今,低成本、高精度、小體積是慣性導航系統未來的發展趨勢,陀螺儀等慣性器件已成為不可替代的重要感測器,其技術水準也是衡量一個國家工業技術發展水準的重要標誌之一。聯合微電子中心研製的矽光集成光纖陀螺收發晶元實現量產,使重慶擁有了批量生產小型化、低成本、高精度矽光陀螺儀的能力,將為航太航空、深海等高精度慣性導航領域等提供“芯”動能。