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超高分辨率微波光子實時成像雷達
本成果利用光子技術實現寬帶微波毫米波信號的產生、復用和處理，突破了傳統雷達面臨的帶寬和響應速度瓶頸，將有效滿足智能化裝備的應用需求。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
智能化將徹底地改變人們生活和工作的方式，已是人類社會發展不可逆轉的趨勢。對于室外裝備來說，能夠在各種天氣條件下實時高分辨地獲取環境信息是其智能工作的前提。例如，智能駕駛、周界安全、人群目標跟蹤、低空管制等都迫切需要全天候實時高分辨成像技術的支持。微波毫米波雷達是目前唯一能全天候、全天時工作的傳感器，但受限于低頻電磁波本身的局限，其分辨率一般較差，難以在民用領域廣泛使用。
本成果利用光子技術實現寬帶微波毫米波信號的產生、復用和處理，突破了傳統雷達面臨的帶寬和響應速度瓶頸，將有效滿足智能化裝備的應用需求。
創新點：
1.寬帶可重構雷達信號產生
2.光域多階邊帶抑制對消與穩定反饋控制技術
3.光基寬帶微波光子正交混頻接收技術
4.基于高分辨率一維距離像的雷達目標識別
5.高效精確的微波光子雷達二維ISAR成像
技術指標：
信號帶寬：12GHz；成像分辨率：1.3cm×1.3cm
知識產權及獲獎
1.中國光學十大進展提名
2.中國工業博覽會高校展區特等獎
南京航空航天大學
2022-08-12
清華大學交叉信息研究院段路明課題組成功制備飛行微波光子的多體“薛定諤貓”態
清華大學交叉信息研究院段路明研究組在微波量子信息處理領域取得重要進展，首次在實驗中借助超導量子電路成功制備了相干態飛行微波光子的多體“薛定諤貓”態，并驗證了不同“貓”態之間以及多體“貓”態和超導量子比特之間的量子糾纏。
清華大學
2022-03-16
一種基于光子技術的微波信號類型和頻率檢測方法及裝置
"本發明公開了一種基于光子技術的微波信號類型和頻率檢測方法及裝置。脈沖型或者連續型微波信號經電光調制器加載到兩個具有不同波長連續激光信號上，然后分成時延支路和參考支路。在時延支路中，在兩個光信號之間引入相對時延，進行光學混頻，而后利用光濾波器選取斯托克斯光或者反斯托克斯光進行光電探測；在參考支路中，兩個光信號直接進行光學混頻，而后選取斯托克斯光或者反斯托克斯光進行光電探測。兩支路的輸出經電路模塊處理后，分別獲得對應于信號類型的標識碼、對應于載波頻率的比值函數，從而同時檢測出信號類型、載波頻率。本發明旨在以光子技術實現微波信號類型、載波頻率的同時檢測，大為提高了檢測的瞬時帶寬和靈活性。 "
西南交通大學
2016-10-19
多波或者單波光相干通信技術
由朱敏老師領銜的“面向6G的光載太赫茲通信”課題組，擁有一支包括教授、副教授4人，博士后10人、及數十位在讀博士、碩士研究生在內的高水平科研團隊。本課題組在東南大學移動通信重點國家重點實驗室和網絡通信與安全紫金山國家實驗室（籌）支持下，已具備了開展本項目研究必需的脈沖信號發生器、帶通濾波器、分波/合波器、高速光開關、實時采樣示波器和光譜儀等器件，并在實驗室內初步建成在國內屈指可數的高速光相干通信實驗平臺。同時具備光通信仿真軟件VPI，為項目研究提供了可靠的工具。
東南大學
2021-04-13
采用移相梳狀濾波陣列的光子型數字微波測頻方法及裝置
本發明公開了一種采用移相梳狀濾波陣列的光子型數字微波測頻方法及裝置。載波抑制型單邊帶調制下，待測微波信號加載到一個連續激光光源上生成單個光邊帶，然后輸入到移相梳狀濾波陣列中；該濾波陣列包含N個并行的梳狀濾波響應，其中自由頻譜區均為FSR且相鄰梳狀濾波響應的相對相移量為π/N；對N個梳狀濾波響應及參考臂的輸出光功率進行檢測、對比和判決后，獲得N比特數字編碼的測頻結果，其測頻范圍和分辨率分別為FSR和FSR/(2N)。同時，給出了以單個高雙折射元件構建移相梳狀濾波陣列的具體裝置。本發明既具有光子型技術的優點，又易與各種數字接收處理設備融合和兼容，應用前景十分廣泛。
西南交通大學
2016-07-05
納米光子學材料
一種全新的光熱轉換全介質材料（all-dielectric materials）即碲（Te）納米顆粒，它不僅可以實現全太陽光譜吸收而且具有極高的光熱轉換效率。他們采用自己發展的液相激光熔蝕（laser ablation in liquids, LAL）技術制備出多晶碲納米顆粒，粒徑分布范圍10到300納米，并且發現由碲納米顆粒自組裝形成的吸收層具有強烈的寬譜吸收屬性，在整個太陽光譜范圍內的吸收率超過85%（紫外區接近100%）。在太陽光照射下，該吸收層的溫度從29°C上升到85°C只需要100秒的時間。此外，通過將所制備碲納米顆粒均勻分散到水中，在太陽光照射下水的蒸發速率提升了3倍，這種表現超越了所有已經報道的用于太陽能光熱轉換水蒸發的納米光子學材料，包括等離激元（plasmonic）和全介質材料。
中山大學
2021-04-13
硅光子平臺開發
已有樣品/n成功開發了系列硅光子流片工藝模塊和初版PDK，其中標準單元庫主要包括單模波導、Y-分支、光交叉器、耦合光柵等無源器件，而最近有源工藝的成功開發，將向標準單元庫中添加加熱電極、調制器和Ge 光電探測器等有源器件。此次有源器件流片的成功，加上先導中心2016年上半年開發成功的硅光子無源工藝及器件（圖3），使微電子所硅光子平臺已具有為業界提供基于180nm工藝的硅光子流片服務的能力，成為國內首個基于8英寸CMOS工藝線向用戶
中國科學院大學
2021-01-12
光子晶體液相芯片
液相芯片在多元生物分析中具有重要應用，而與該技術相關的知識產權都被國外的公司壟斷，因此我國有必要開發原創性的液相芯片技術。本課題組即以此為目標，進行具有自主知識產權的“光子晶體編碼液相芯片技術”研究和開發。在該研究領域，我們對微流控乳化技術及納米粒子有序組裝進行了系統的研究，確立了光子晶體編碼微球的制備方法；提出了微載體解碼及檢測的圖像分析方法，構建了用于光子晶體微球液相芯片技術的檢測平臺；開發了腫瘤等疾病的診斷試劑盒，證明了光子晶體液相芯片技術的應用能力。
東南大學
2021-04-10
硅基拓撲光子學
研究團隊利用能谷-贗自旋耦合原理，在絕緣層硅（SOI，silicon-on-insulator）上制備出能谷光子晶體平板。該拓撲光學結構具有~40nm的特征尺寸，其光子模式（因工作于光錐以下）能夠較好地局域在平板內，抑制了平板外損耗。他們制備了直線形、Z形和Ω形等三種拓撲光學通道，測量出高透平頂透射光譜帶，證實了近紅外波段下拓撲保護的寬帶抗散射傳輸。采用硅微盤技術產生相位渦旋源，無需低溫和強磁等極端環境，實現了拓撲界面態的選擇性激發，實現了亞微米量級耦合長度的寬帶光子路由行為，驗證了能谷-贗自旋耦合等拓撲光學原理。?在硅基平臺上證實拓撲光子學原理，是目前國際學術前沿的聚焦度較高的領域之一。研究團隊過去在拓撲光子學原理方面的工作，多次引起國際同行關注，論文入選ESI高被引。該工作中，他們深入系統地發展出硅基拓撲光學等關鍵理論，攻克了數十納米加工工藝等關鍵技術，率先在硅基光子平臺與拓撲光子學之間建立了聯系，突破了單一自由度調控的傳統框架，提出了硅基中多自由度耦合的多維調控新機制，為微納光學與光子學、光二極管等關鍵光子芯片器件、混合集成光子學、高保真光量子信息光學、非線性光學等領域，提供了新方法和新思路。
中山大學
2021-04-13
新型能谷光子晶體
一種新型能谷光子晶體。利用其內稟的能谷自由度，在不依賴自旋軌道耦合效應前提下，實現了能谷附近的能帶劈裂，從而提出了類比電子能谷霍爾效應的光學贗自旋-路徑關聯傳輸，即光子能谷霍爾效應。通過分析該普通光子晶體內的手征量，實現了贗自旋能流的單向傳輸。更為有趣的是，文章還在單一體系中，對能谷和拓撲兩個自由度進行獨立調控，實現了全新的拓撲光子界面態。研究表明，實現有效的拓撲光場調控，將有利于更多基本量子物理問題的實驗證實；同時，也為下一代光信息傳輸和處理，尤其是在光自旋和軌道角動量運用等方面，帶來了新的有益啟示。
中山大學
2021-04-13