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2018财年总统预算的DARPA部分光学类项目

发布时间: 2017-07-10 11:00:05   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

  近日,美国国防部(DoD)国防高级研究计划局(DARPA)公布了2018财年总统预算中研究、开发、测试、评估项目的最新进展及未来发展规划,与上一财年相比,新增一项“高效超紧凑型激光二极管(EUCLID)”,摘选部分光学类项目编译报道: 

  1.项目名称:直接芯片数字光学合成(DODOS

  简介:直接芯片数字光学合成(DODOS)项目将研究高性能光子元件,以便在紧凑的坚固封装中创建微型高精度光频合成器,适用于国防部部署在各种关键任务中。项目存在的重大挑战包括降低功率阈值、稳定微谐振器光频梳,为芯片二次谐波产生开发高效器件,以及表征锁定到稳定梳的从属激光器的频率稳定性和相位噪声。该计划的应用研究由ELT-01项目PE 0602716E资助。 

  2018财年计划:

  - 利用共同集成电子和光子器件,开发并实施改进激光频率调谐速度和调谐精度的技术。 

  - 全面分析验证DODOS技术用于DoD相关应用的的利用率和可行性。 

  近三财年项目经费预算:

财政年度 

FY2016 

FY2017 

FY2018 

经费预算(单位:万美元) 

650 

700 

700 

  2.项目名称:军需品的精确强惯性制导(PRIGM

  简介: PRIGM项目包括两个重点领域:1)2020年之前开发导航级惯性测量单元(NGIMU),并将最先进的微机电系统(MEMS)转场到国防部平台上; 2)研究并开发高级惯性微机电系统传感器(AIMS),以实现gun-hard、高带宽和高动态范围的导航要求,目标是在2030年实现完全自主化。PRIGM将把MEMS陀螺仪从TRL-3设备升级到最先进的TRL-6转换平台(完全IMU)上,在服务实验室实现TRL-7现场演示。PRIGM将利用光子学异构集成、互补金属氧化物半导体(CMOS)和先进MEMS技术取得的最新进展,实现在极端动态环境和超导航环境下的新型惯性传感器的应用。高级研究工作受 ELT-01项目PE 0602716E资助,高级开发工作受MT-15项目PE 0603739E资助。 

  2018财年计划:

  - 集成器件技术并演示超导航级稳定性和精度的光子 - MEMS惯性传感器。 

  - 测试导航级惯性传感器对外部扰动(如振动和冲击)的稳定性。 

  近三财年项目经费预算:

财政年度 

FY2016 

FY2017 

FY2018 

经费预算(单位:万美元) 

430.6 

500.8 

520 

  3.项目名称:基础光子科学

  简介:项目的一个重点是探讨光分频和谐波发生的方法应用,例如超稳定光钟的时间分布,超低相位噪声微波,频率参考,相干x射线的台式源和孤立阿秒脉冲等应用。此外,这一项目将在整个电磁光谱中从事新型芯片级光学频率梳信号源和相关技术,用于光谱传感,并通过目标应用中的概念验证研究演示其性能。 

  2018财年计划:

  - 在相关操作环境中演示锁相激光光频分微波源的机架式封装运行。 

  - 用纳米空间分辨率(利用台式高谐波x射线源)验证纳米结构技术的三维(3D)台式亚波长和四维(4D)成像。 

  - 展示台式阿秒源的终端用户操作,研究分子和半导体系统的电子和结构动力学。 

  - 将双向时间和频率传输推送到可以提高DoD功能的自由空间距离。 

  - 开发用于大规模并行光谱的模拟现场测试环境,用于在多个光谱区域中使用芯片级频率梳在杂乱的环境中检测多个微量物质。 

  - 在杂乱的环境中演示了多种微量物质的大尺度平行光谱法的腔增强梳状光谱法。 

  - 建立和实验验证光子检测的基本交易空间,并为光子检测器创造新的设计,并具有显着的性能指标改进。 

  - 根据重建的保真度、场景的大小、照明条件、重建时间和投影大小、重量和功率要求等因素,评估复杂3D场景的重建。 

  近三财年项目经费预算:

财政年度 

FY2016 

FY2017 

FY2018 

经费预算(单位:万美元) 

3230.5 

3005 

3020 

  4.项目名称:电子全球化

  简介:将研究现有可靠性模型的可扩展性以及在典型使用条件之外运行的元件的新可靠性模型的校准。此外,从理解这些影响中获得的知识将说明需要使用升高的应力老化和筛选工具,从而可以在制造厂中实现更短和更有效的测试时间。 

  2018财年计划:

  -继续研究常规制造的COTS和GOTS电子元件的高应力效应。 

  近三财年项目经费预算:

财政年度 

FY2016 

FY2017 

FY2018 

经费预算(单位:万美元) 

484.7 

500 

400 

  5、项目名称:超能力真空电子高功率放大器(HAVOC)

  简介:超能力真空电子高功率放大器(HAVOC)项目旨在开发新一级宽带、大功率真空电子放大器来加强我们对EM频谱的主导地位,并创造超匹配能力。尺寸、重量和功率(SWaP)将与可重复使用的机载和移动平台保持一致,从而可以提高偏移范围,并以光速接合多个目标。宽带、高功率真空电子放大器技术的实现需要阴极在高电流密度、长寿命、波束相互作用电路中具有宽带宽、高功率处理能力、宽带和低损耗真空窗以及紧凑磁场电子束传输结构等一系列重要改进。 HAVOC放大器将使海陆空通信、遥感和电子战系统处于遥遥领先地位。 HAVOC技术向服务阶段转移的时机将在执行方案初期确定。技术转让工作将采取螺旋式发展进程,以减少风险,并为吸收新技术发展提供机会。项目的基础研究由PE 0601101E项目ES-01资助。 

  2018财年计划:

  - 设计、制造和测试具有高功率承载能力的宽带宽真空窗。 

  - 研究新型磁性材料和磁体结构,实现紧凑的集成光束聚焦和传输架构。 

  - 将组件集成到原型放大器中并开始测试。 

  近三财年项目经费预算:

财政年度 

FY2016 

FY2017 

FY2018 

经费预算(单位:万美元) 

400 

500 

500 

  6、项目名称:模块化光学孔径建模(MOABB)

  简介:模块化光学孔径积木(MOABB)项目试图在大大降低光学系统的尺寸和重量的同时提高转向率。具体来说,MOABB旨在构建可以相干地排列在一个平面上的毫米级光学单元组合,以形成更大更高功率的器件。这些构建块将代替常规光学系统的精密透镜、反射镜和机械部件。MOABB还将开发可扩展的光相控阵列,借鉴RADAR无需机械组件来控制电磁波(如光和无线电)的技术。这些进步将使尺寸和重量减少100倍,转向率提高1000倍。对于诸如LIDAR、激光通信和激光照明等应用,MOABB提供了一个引人注目的机会,用平面的集成系统来代替空白空间和散装零件。 

  2018财年计划:

  - 模拟低损耗光栅设计。 

  - 展示具有集成放大功能的可扩展光砖。 

  近三财年项目经费预算:

财政年度 

FY2016 

FY2017 

FY2018 

经费预算(单位:万美元) 

1200 

1691.1 

2200 

  7、项目名称:增强原子钟稳定性(ACES)

  简介:增强原子钟稳定性(ACES)项目将发展下一代小尺寸、轻重量和低功耗(SWaP)原子钟,关键性能参数改进100X-1000X,采用替代方法进行原子囚禁和盘查,特别关注开发必要组件技术以便在严厉的DoD环境中实现低成本制造和健康部署。ACES将开发芯片级原子钟,实现温度频率系数< 10^-15/°C,漂移< 10^-13/月,不稳定性< 10^-11/sqrt(tau),为了实现这些性能指标,需要将新的授权技术和盘查技术集成到系统中。 

  2018财年计划:

  - 执行功能ACES计时器的实验室论证,满足功耗、回描和不稳定性的第1阶段度量。 

  - 设计集成物理封装,满足第二阶段尺寸、重量和功率(SWaP)目标。 

  - 制造和测试一个满足ACES第二阶段SWAP、回溯和老化目标的集成物理封装。 

  近三财年项目经费预算:

财政年度 

FY2016 

FY2017 

FY2018 

经费预算(单位:万美元) 

312.7 

1058.9 

2100 

  8、项目名称:耐力计划

  简介:MT-15下的耐力工作的重点将是开发和测试集成子系统,如激光子系统,命令子系统,威胁导弹警告子系统,目标采集和跟踪子系统,光束控制和导向子系统,能量储存和电力输送子系统,热管理子系统,机械支撑框架,子系统接口,以及形式/适合/功能黄铜板激光对策的设计,集成和测试。该计划是Excalibur计划中开发的技术的早期应用,并将通过行业过渡。该项目的应用研究预算编号为TT-06项目PE 0602702E。 

  2018财年计划:

  - 为荚式激光武器系统飞行原型开发初步工程设计。 

  - 进行环境试验以评估在应力振动和温度条件下的性能。 

  近三财年项目经费预算:

财政年度 

FY2016 

FY2017 

FY2018 

经费预算(单位:万美元) 

2400 

1530.7 

1000 

  9、项目名称:多功能光学传感器(MOS)

  简介:无线电(RF)对抗扩散,如数字射频存储器(DRFM)已经对数据传感器的有效性提出了挑战。多功能光学传感器(MOS)项目提出了监测、跟踪和执行非合作目标识别的替代方法,并为战斗机和远程打击飞机提供火力控制。该方案利用新兴的高灵敏度焦平面阵列(FPA)和近/中/长波红外波段的紧凑型多频激光系统技术,实现多光学感测系统的开发。 

      技术挑战包括实现廉价、多频、大格式、光子计数、高带宽接收机,并将其集成到光学传感器套件中与机载设备兼容。 MOS项目旨在推进高级组件和技术支撑全光学机载系统检测、定位和识别对峙范围的目标。 

  2018财年计划:

  - 验证操作范围内第二代原型系统能力的所有模式。  

  - 将目标测量数据结合到识别算法中,展示操作范围内的多种模式识别。 

  - 通过设计和分析来验证系统的可扩展性,以实现客观所需的大小、重量和功率。  

  - 制定路线图和注入点,将能力过渡到近期和远期的空军和海军作战系统。 

  近三财年项目经费预算:

财政年度 

FY2016 

FY2017 

FY2018 

经费预算(单位:万美元) 

1977.2 

1502.7 

1596 

  10、项目名称:高效超紧凑型激光二极管(EUCLID

  简介:高效超紧凑型激光二极管(EUCLID)项目旨在显著降低激光二极管泵浦模块(DPM)的尺寸,同时提高其电光效率。DPM是光纤激光阵列武器系统的重要组成部分,它将许多低功率激光器输出光合并在与战术有关的距离上进行目标。满足激光制造业的商业DPM具有大型冷却系统,并且对于整合到许多小型DoD平台来说太麻烦了。 EUCLID计划利用热管理组件的进展来设计,构建,测试和展示密集可包装的原型DPM,其尺寸小于其商业同类产品的一半。该程序还将追求改进的光学元件,可以更有效地聚焦来自各个激光二极管的光。所产生的EUCLID DPM可用于采购和集成到超低尺寸,重量和功率光纤激光阵列武器系统中,从而可以集成到各种空军,海军,陆军和导弹防御署平台中。 

  2018财年计划:

  - 具有小于0.31 cm3 /瓦和0.31克/瓦特的> 650瓦,> 60%效率DPM的关键设计,包括集成热管理和改进的光学设计。 

  - 模拟和模拟热管理系统,以在适当的冷却液温度,流速和压降值下,在指定温度下显示激光二极管的运行。 

  - 模型光学设计,以证明从激光二极管棒到输送光纤的耦合效率在整个系统的电光效率预算之内。 

  近三财年项目经费预算:

财政年度 

FY2016 

FY2017 

FY2018 

经费预算(单位:万美元) 

500 

  威编译自:Department of Defense Fiscal Year (FY) 2018 President's Budget Submission--Defense Advanced Research Projects Agency • Research, Development, Test & Evaluation, Defense-Wide. 

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