萎缩的互换

如果卫星、无人驾驶飞机或其他专用设备的部件体积大、重量大、功耗大，换句话说，如果它们的交换率很高，则设备本身必须更大、更重，通常更昂贵的是建造、发射或操作。

一个新的赠款，圣塔巴巴拉分校的工程师Jonathan Klamkin和Larry Coldren旨在减少交换来提高性能。对所接收到的激光雷达的应用卫星生产低交换集成光子回路12竞争激烈的奖项之一，美国国家航空航天局的研究。三年奖是美国宇航局耗资1400万美元的先进组件技术计划的一部分。

激光雷达是一种基于光的遥感方法，它使用脉冲激光来绘制环境。超低交换光子集成电路（PIC）用于精确测量大气成分，如二氧化碳。

“光子集成电路可以大大减少交换的几个数量级，它们可以部署在小型航天器的成本低得多，推出更加频繁，”Klamkin说，在UCSB的电气和计算机工程系副教授。结果是大幅降低成本的科学计量更为显著。

“我们正在缩小一个非常有能力的系统，从一个小冰箱的大小到口袋大小，使它表现得更好，”他补充说。这不仅为空间任务，而且为其他应用打开了许多大门。对于空间而言，你可以地图地球二氧化碳或甲烷或其他气体通过把我们的技术模块化卫星组成的一个或多个10-by-10-by-10-cm立方体立方体卫星-。如今，像这样的系统甚至连大型卫星都不适合。

激光雷达PIC将使地球大气层的光谱测量更加灵敏，并能进行近红外多波长分析，从而可以使用单个集成设备监测二氧化碳和其他温室气体。PIC已经为电信业高度发展，但这些电路不符合遥感激光雷达的要求，还没有被用于太空。

“我们将整合水平远远超出市售，”科尔德伦说，在UCSB的电气和计算机工程系教授。“我们正在建立一个完整的激光雷达传感系统，或者至多一个芯片。我们的目标是实现一个袖珍的传感系统，可以在小型航天器上部署二氧化碳。

根据Klamkin的说法，他们的方法是基于测量只是二氧化碳，就像在干草堆里找针的小痕迹。它还需要快速、精确和可调谐激光器。“我们正在建设的光锁相环技术之前的工作来实现这些指标，”Klamkin说。

这些照片最终将有资格获得太空，从而为未来的NASA任务设置一条路径，只要他们能够通过相当严格的资格测试；

“我的大学学生和研究人员特别激动，”Klamkin说。他们将与美国宇航局的著名科学家和工程师合作，开发一种非常重要的技术，有朝一日有可能飞向太空。

Klamkin和科尔德伦在集成光子学专家隶属于基于UCSB的美国制造业集成光子学研究所的西海岸的中心，一个由联邦政府资助的研究所制造的创新。他们将与美国宇航局哥达德太空飞行中心的激光雷达专家合作，他们成功地用分立元件制造和飞行了仪器。