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超高分辨率微波光子实时成像雷达
本成果利用光子技术实现宽带微波毫米波信号的产生、复用和处理，突破了传统雷达面临的带宽和响应速度瓶颈，将有效满足智能化装备的应用需求。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
智能化将彻底地改变人们生活和工作的方式，已是人类社会发展不可逆转的趋势。对于室外装备来说，能够在各种天气条件下实时高分辨地获取环境信息是其智能工作的前提。例如，智能驾驶、周界安全、人群目标跟踪、低空管制等都迫切需要全天候实时高分辨成像技术的支持。微波毫米波雷达是目前唯一能全天候、全天时工作的传感器，但受限于低频电磁波本身的局限，其分辨率一般较差，难以在民用领域广泛使用。
本成果利用光子技术实现宽带微波毫米波信号的产生、复用和处理，突破了传统雷达面临的带宽和响应速度瓶颈，将有效满足智能化装备的应用需求。
创新点：
1.宽带可重构雷达信号产生
2.光域多阶边带抑制对消与稳定反馈控制技术
3.光基宽带微波光子正交混频接收技术
4.基于高分辨率一维距离像的雷达目标识别
5.高效精确的微波光子雷达二维ISAR成像
技术指标：
信号带宽：12GHz；成像分辨率：1.3cm×1.3cm
知识产权及获奖
1.中国光学十大进展提名
2.中国工业博览会高校展区特等奖
南京航空航天大学
2022-08-12
光子晶体液相芯片
液相芯片在多元生物分析中具有重要应用，而与该技术相关的知识产权都被国外的公司垄断，因此我国有必要开发原创性的液相芯片技术。本课题组即以此为目标，进行具有自主知识产权的“光子晶体编码液相芯片技术”研究和开发。在该研究领域，我们对微流控乳化技术及纳米粒子有序组装进行了系统的研究，确立了光子晶体编码微球的制备方法；提出了微载体解码及检测的图像分析方法，构建了用于光子晶体微球液相芯片技术的检测平台；开发了肿瘤等疾病的诊断试剂盒，证明了光子晶体液相芯片技术的应用能力。
东南大学
2021-04-10
光子微球生物芯片技术
本技术利用光子晶体微球的颜色对待测生物分子进行编码，一种颜色的微球可以检测一种分子，与微孔板或者微流控芯片相结合，通过自动化的流体控制和光学检测完成样品中多个组分的同时检测，获得2011教育部自然科学一等奖和2014瑞士国际发明展特别金奖，同时获专利授权10余项。本技术成果包括了光子微球、微流控芯片和自动化芯片分析检测仪三部分，可以用于肿瘤、感染性疾病（HIV、SARS、肝炎、禽流感等）、心血管疾病（高血压、心脏病）检测等。希望合作研发和生产，投资规模在200万人民币左右。
东南大学
2021-04-13
清华大学交叉信息研究院段路明课题组成功制备飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态
清华大学交叉信息研究院段路明研究组在微波量子信息处理领域取得重要进展，首次在实验中借助超导量子电路成功制备了相干态飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态，并验证了不同“猫”态之间以及多体“猫”态和超导量子比特之间的量子纠缠。
清华大学
2022-03-16
单芯片高光束质量光子晶体激光器
可以量产/n波长范围905-1064nm、水平、垂直发散角<10度；直流输出功率>5W;窄脉冲输出功率>20W;光子晶体激光器模块窄脉冲输出功率>130W；并与传统半导体激光器工艺相兼容。此外还开展了808nm、980nm和1064nm等波段光子晶体激光器研究。“先进半导体光子晶体激光器技术研究”获得2013年度北京市科学技术奖二等奖，光子晶体高功率高亮度激光器被评为“2014中国光学重要成果”。市场预期：半导体激光器的应用范围覆盖了整个光电子学领域，已成为当今光电子科学的核
中国科学院大学
2021-01-12
多模式可重构超宽带通信及雷达集成收发芯片
面向日益复杂多样的电子产品应用场景，电子设备的小型化进程不断加快，对于高集成、多模式、多功能的芯片需求飞速高涨。本项研究成果针对生物医疗电子、个人无线体域网、近距离无感支付、车载定位、战场实时感知、无人机导航等应用需求，提出一种超宽带无线通信兼具FMCW雷达测距的复合型收发机创新性结构。收发机采用超宽带射频调频+可再生型鉴频技术，实现通信及雷达的共架构方案；提出多相中频时差测距机理，将分辨率提高2个数量级，达到mm级精确测距，动态范围扩大4倍；射频前端基于电流共享技术，实现射频振荡器+功放、低噪放+鉴频+混频的一体化实现，系统功耗优化40%；提出子载波发生器+频率校正环路的数字化复用结构，发射机可半数字化实现，从而得到一款支持无线数据传输、时差/频差/相差雷达测距的极低功耗复用型收发芯片。
图1.研制的通信+雷达集成收发机芯片显微照片
北京理工大学
2023-03-13
中国科大在InGaAs单光子探测芯片设计制造领域取得重要进展
研究团队通过设计金属—分布式布拉格反射器优化单光子探测器芯片的光学性能，完成低本征暗计数的单光子探测器芯片的全自主化设计与制备，实现了单光子探测器芯片的全国产化，为解决国家亟需的前沿科技问题迈进了重要一步。
中国科学技术大学
2022-06-02
一种基于光子技术的微波信号类型和频率检测方法及装置
"本发明公开了一种基于光子技术的微波信号类型和频率检测方法及装置。脉冲型或者连续型微波信号经电光调制器加载到两个具有不同波长连续激光信号上，然后分成时延支路和参考支路。在时延支路中，在两个光信号之间引入相对时延，进行光学混频，而后利用光滤波器选取斯托克斯光或者反斯托克斯光进行光电探测；在参考支路中，两个光信号直接进行光学混频，而后选取斯托克斯光或者反斯托克斯光进行光电探测。两支路的输出经电路模块处理后，分别获得对应于信号类型的标识码、对应于载波频率的比值函数，从而同时检测出信号类型、载波频率。本发明旨在以光子技术实现微波信号类型、载波频率的同时检测，大为提高了检测的瞬时带宽和灵活性。 "
西南交通大学
2016-10-19
多波或者单波光相干通信技术
由朱敏老师领衔的“面向6G的光载太赫兹通信”课题组，拥有一支包括教授、副教授4人，博士后10人、及数十位在读博士、硕士研究生在内的高水平科研团队。本课题组在东南大学移动通信重点国家重点实验室和网络通信与安全紫金山国家实验室（筹）支持下，已具备了开展本项目研究必需的脉冲信号发生器、带通滤波器、分波/合波器、高速光开关、实时采样示波器和光谱仪等器件，并在实验室内初步建成在国内屈指可数的高速光相干通信实验平台。同时具备光通信仿真软件VPI，为项目研究提供了可靠的工具。
东南大学
2021-04-13
采用移相梳状滤波阵列的光子型数字微波测频方法及装置
本发明公开了一种采用移相梳状滤波阵列的光子型数字微波测频方法及装置。载波抑制型单边带调制下，待测微波信号加载到一个连续激光光源上生成单个光边带，然后输入到移相梳状滤波阵列中；该滤波阵列包含N个并行的梳状滤波响应，其中自由频谱区均为FSR且相邻梳状滤波响应的相对相移量为π/N；对N个梳状滤波响应及参考臂的输出光功率进行检测、对比和判决后，获得N比特数字编码的测频结果，其测频范围和分辨率分别为FSR和FSR/(2N)。同时，给出了以单个高双折射元件构建移相梳状滤波阵列的具体装置。本发明既具有光子型技术的优点，又易与各种数字接收处理设备融合和兼容，应用前景十分广泛。
西南交通大学
2016-07-05