DARPA发布原子-光子集成项目建议征集书，研发非GPS定位导航技术

据报道，美军研究人员希望工业部门能够研发相对简便光子集成电路（PIC）高性能定位导航授时设备，可在GPS信号不可用的情况下替代GPS。在此之前，DARPA发布原子-光子集成（A-PhI）项目建议征集书，欲减小原子俘获高性能定位导航授时设备的复杂度，该项目还要研发一种原子俘获陀螺仪－一种模拟干涉光纤陀螺仪的物质波。

DARPA官员表示，可靠的定位导航授时是美国全军任务的关键资源，影响领域包括通信、导航、侦察和电子战。定位导航授时信息一般来自GPS导航卫星，但这种方式容易遭到敌军干扰和破坏，因此需要另外的技术手段作为补充。时钟和惯性测量单元（IMU）的准确度在短时间内与GPS相当。这是A-PhI项目的意义所在。

DARPA研究人员希望用光子集成电路替代原子物理器件的光学组件，同时保持必要的原子俘获、冷却和操纵能力。

原子系统是最敏感和精确的角度传感器和时钟的基础，但这些设备一般比较笨重、体积较大、复杂度较高。DARPA希望在不牺牲精度的前提下，使用便携式设备实现原子俘获。此前，科学家尝试去除光学元件、对其余元件进行微型化，再进行紧凑集成，推动这项技术成熟，但这种方法会降低设备性能，且环境适应性差，容易出错。光子集成电路能够用易于制造、成本较低的芯片替代光学系统，并且与传统自由空间光学的灵敏度没有差别，非常有应用前景。

A-PhI项目旨在演示验证紧凑型光子集成电路，替代高性能原子俘获陀螺仪和原子俘获时钟中的传统自由空间光学部分，并且不会影响性能。该项目还将演示验证这种采用光子集成电路的原子俘获陀螺仪，不仅在系统尺寸上显著减小，在角灵敏度和动态范围方面还会优于原自由空间技术1个量级。该项目聚焦两个技术领域，一是研发光子集成时钟样机，二是研发基于Sagnac干涉原理的原子俘获陀螺仪。