ইনার্শিয়াল নেভিগেশন টেকনোলজির ক্ষেত্রে এক দশকেরও বেশি সময় পর,আমি চার-ইন-ওয়ান ইন্টিগ্রেটেড ডিভাইসগুলিকে ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপ (এফওজি) এর বিবর্তনের অপ্রকাশিত নায়ক হিসাবে বিবেচনা করতে শুরু করেছি, খরচ, এবং নির্ভরযোগ্যতা যা একবার উচ্চ শেষ এয়ারস্পেস এবং প্রতিরক্ষা খাতের মধ্যে FOGs সীমিত.বিশেষভাবে FOGs এর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে আরো সুনির্দিষ্ট উদ্দেশ্য পরিবেশন: প্রযুক্তির বেসামরিক সম্ভাবনার উন্মোচনের জন্য একটি কম্প্যাক্ট মডিউলে মূল অপটিক্যাল এবং ইলেকট্রনিক ফাংশন একত্রিত করা।
ঐতিহ্যবাহী FOGs পৃথক উপাদানগুলির উপর নির্ভর করে - আলোর উত্স, সংযোজক, ফেজ মডুলেটর এবং ডিটেক্টর - যার প্রত্যেকটির জন্য স্বতন্ত্র প্যাকেজিং এবং ক্যালিব্রেশন প্রয়োজন।অত্যধিক ওজন gyros কিন্তু এছাড়াও এক্সপোনেন্সিয়ালভাবে খরচ আপ ড্রাইভপ্রথম দিকে ফোগের প্রতি গ্রাম খরচ স্বর্ণের চেয়েও বেশি ছিল, যার ফলে তাদের ব্যবহার ক্ষেপণাস্ত্র, উপগ্রহ এবং বড় জাহাজে সীমাবদ্ধ ছিল।চার-ইন-ওয়ান ডিভাইসের আবির্ভাব এই চারটি মূল উপাদানকে একক সিলিকন-ভিত্তিক মডিউলে একীভূত করে এই দৃশ্যপট পরিবর্তন করে।সিলিকন ফোটনিক্স এবং ভিন্ন ভিন্ন ইন্টিগ্রেশন প্রসেস ব্যবহার করে উচ্চমানের ডিজাইনের পদচিহ্ন ০.২ বর্গ সেন্টিমিটারেরও কম হতে পারে।শুধুমাত্র প্রায় এক দশমাংশ বিচ্ছিন্ন সমাবেশ আকার.
অ-পেশাদাররা প্রায়শই উপেক্ষা করে যে FOG চার-ইন-ওয়ান ডিভাইসগুলি কোনওভাবেই সহজ উপাদান সংমিশ্রণ নয়, তবে FOG অপারেশনের মূল ব্যথা পয়েন্টগুলি হ্রাস করার জন্য সাবধানে ডিজাইন করা হয়েছে।উদাহরণস্বরূপ, একই স্তর উপর ফেজ মডুলেটর এবং ডিটেক্টর একীভূত করে তাপমাত্রা ও যান্ত্রিক কম্পন দ্বারা সৃষ্ট অ-প্রতিদ্বন্দ্বী ফেজ ত্রুটিগুলিকে হ্রাস করে,যা সাব-ডিগ্রী কৌণিক নির্ভুলতা বজায় রাখার জন্য গুরুত্বপূর্ণএদিকে, এটি অপটিক্যাল সারিবদ্ধকরণ প্রক্রিয়াটিকে সহজ করে তোলে, যা ঐতিহ্যগত FOG সমাবেশে একটি সময়সাপেক্ষ এবং শ্রম-সমৃদ্ধ পদক্ষেপ যা প্রায়ই মানব ত্রুটি প্রবর্তন করে এবং ফলন হার হ্রাস করে।
আমার এখনও মনে আছে একটি স্বয়ংক্রিয় ড্রাইভিং কোম্পানির সাথে ২০২৪ সালের একটি প্রকল্প, যেখানে আমরা একটি স্বতন্ত্র-উপাদানের FOG কে আমাদের স্ব-উন্নত চার-এক সিলিকন ফোটনিক মডিউল দিয়ে সজ্জিত একটি প্রোটোটাইপ দিয়ে প্রতিস্থাপন করেছি।ফলাফল ছিল রূপান্তরকারী: জিরাসের ওজন 65% কমেছে, শক্তি খরচ 40% কমেছে এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ,ইউনিট খরচ দশ হাজার ইউয়ান থেকে হাজার ইউয়ান পরিসরে নেমেছে ০অবশেষে এমইএমএস জাইরো দামগুলিতে FOG- স্তরের নির্ভুলতা উপলব্ধ করেএটি জিপিএস সংকেত ছাড়াই টানেল এবং ভূগর্ভস্থ গ্যারেজগুলিতে পরীক্ষায় ত্রুটিহীনভাবে কাজ করেছে, ২০ মিনিটেরও বেশি সময় ধরে স্থিতিশীল অবস্থান বজায় রেখেছে।
অবশ্যই, FOGs এর জন্য চার-এক ডিভাইসগুলি চ্যালেঞ্জ ছাড়াই নয়। The biggest hurdle is balancing integration level and optical performance—silicon’s inherent limitations as a light-emitting material force us to use heterogeneous bonding of III-V materials such as indium phosphide, যা নিঃসন্দেহে উত্পাদন জটিলতা বৃদ্ধি করে। কাপলিং দক্ষতা আরেকটি প্রধান সমস্যাঃ ইন্টিগ্রেটেড তরঙ্গদর্শকগুলির মোড ক্ষেত্রের আকার অত্যন্ত ছোট (প্রায় 0.15 মাইক্রোমিটার),ফাইবার কয়েল দিয়ে ডকিংয়ের সময় সাব-মাইক্রন সমন্বয় নির্ভুলতা প্রয়োজন, যা স্বয়ংক্রিয় সমাবেশ সরঞ্জামগুলির পারফরম্যান্সের সীমা অতিক্রম করেছে।
প্রাথমিক ভর উত্পাদনও ফলন অসুবিধার মুখোমুখি হয়েছিল।মাল্টি-স্টেপ প্রসেস √ ওফার বন্ডিং এবং ওয়েভগাইড ইটচিং থেকে চূড়ান্ত ক্যালিব্রেশন পর্যন্ত √ মানে যে এমনকি সামান্য প্রক্রিয়া বৈচিত্র্য পুরো মডিউলকে অকার্যকর করে তুলতে পারেআমরা কয়েক মাস সিলিকন-অন-ইনসুলেটর (এসওআই) + সিলিকন নাইট্রাইড একক সমন্বয় প্রক্রিয়াটি অপ্টিমাইজ করতে ব্যয় করেছি,শেষ পর্যন্ত ফলন ৬০% থেকে বাড়িয়ে ৮৫% এর বেশি করা এবং বাণিজ্যিক বড় আকারের উৎপাদনের ভিত্তি স্থাপন করা.
মজার বিষয় হল, শিল্পের এই ধরনের চার-ইন-ওয়ান ডিভাইসের ধারণাটি নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়েছে।তারা বিচ্ছিন্ন উচ্চ নির্ভুলতা উপাদান এবং কম খরচে MEMS মধ্যে একটি "সমঝোতা" হিসাবে বিবেচনা করা হয়আজ, এগুলিকে এফওজি সভ্যতার মূল সক্ষমতা হিসাবে স্বীকৃত করা হয়, এয়ারস্পেস-গ্রেড পারফরম্যান্স এবং বাণিজ্যিক ব্যয়-কার্যকারিতা মধ্যে ব্যবধানটি পূরণ করে।
দেশীয় নির্মাতারা এই ক্ষেত্রে অগ্রণী ভূমিকা পালন করে আসছেন।সিইটিসি চতুর্দশ গবেষণা ইনস্টিটিউট এবং চংকিং শুইউই টেকনোলজির মতো উদ্যোগগুলি ১৩০ এনএম এবং ১৮০ এনএম সিলিকন ফোটনিক্স প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে FOG চার-এক মডিউলগুলিকে অনুকূল করেছে, বিদেশী প্রতিপক্ষের খরচের একটি ভগ্নাংশে ভর উত্পাদিত ডিভাইসগুলির জন্য 0.1°/ঘন্টা কম একটি পক্ষপাতের স্থিতিশীলতা অর্জন করে।এমনকি চংকিং ইউনাইটেড মাইক্রো ইলেকট্রনিক্সের মতো আঞ্চলিক নির্মাতারাও ইন্টিগ্রেটেড এফওজি ট্রান্সিভার চিপের উৎপাদন ক্ষমতা বাড়াচ্ছে।, এই গুরুত্বপূর্ণ বাজারে চীনের অবস্থানকে শক্তিশালী করে।
এই ডিভাইসগুলি FOG বিকাশের মূল সত্যকে অভিব্যক্ত করেঃ ক্ষুদ্রীকরণ এবং খরচ নিয়ন্ত্রণের জন্য নির্ভুলতার ব্যয়ে আসতে হবে না।পৃথক উপাদানগুলির আপগ্রেডের পরিবর্তে সিস্টেম-স্তরের সংহতকরণে মনোনিবেশ করা, চার-ইন-ওয়ান মডিউলগুলি FOGs এর অ্যাপ্লিকেশন সীমানা পুনরায় সংজ্ঞায়িত করেছে।" কিন্তু একটি মৌলিক প্রযুক্তি যা ফোগকে নতুন বাজারে ঠেলে দিচ্ছে যেমন স্বয়ংচালিত ড্রাইভিং, গভীর সমুদ্রের রোবোটিক্স এবং সুনির্দিষ্ট কৃষি।
FOG চার-ইন-ওয়ান ডিভাইস থেকে সংগৃহীত অভিজ্ঞতা এখন ফোটনিক ক্রিস্টাল FOG এর মতো পরবর্তী প্রজন্মের প্রযুক্তির বিকাশকে প্রভাবিত করছে।আমরা একই ইন্টিগ্রেশন ধারণা প্রয়োগ করছি ত্রি-অক্ষ গিরো ডিজাইন, তিনটি চার-ইন-ওয়ান মডিউলকে একক চিপে একীভূত করে পূর্ণ 3D গতি সংবেদন অর্জন করে।এছাড়াও এই মডিউলগুলিকে কঠোর পরিবেশে আরও শক্তিশালী করে তোলে।.
ফাইবার কয়েল সংবেদনশীলতা বা মডুলেটরের গতিতে অগ্রগতির প্রতি আকৃষ্ট একটি ক্ষেত্রে, চার-ইন-ওয়ান ডিভাইসের অল্প প্রভাবকে উপেক্ষা করা সহজ।তারা এয়ারস্পেসের বিশেষ উপাদান থেকে সহজলভ্য ফোগকে রূপান্তরিত করেছে।, স্কেলযোগ্য সরঞ্জাম এবং এই প্রক্রিয়াটি প্রমাণ করেছে যে একক পারফরম্যান্স মেট্রিকের উন্নতির পরিবর্তে ইন্টিগ্রেশন ইনার্শিয়াল নেভিগেশন প্রযুক্তির একটি নতুন যুগের সূচনা করার মূল চাবিকাঠি।ফোগের নির্ভুলতাকে জনপ্রিয় করার জন্য তাদের অবদান পরবর্তী প্রজন্মের সবচেয়ে উন্নত নকশাগুলোকেও ছাড়িয়ে যাবে।.