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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
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
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
纳米光子学材料
一种全新的光热转换全介质材料（all-dielectric materials）即碲（Te）纳米颗粒，它不仅可以实现全太阳光谱吸收而且具有极高的光热转换效率。他们采用自己发展的液相激光熔蚀（laser ablation in liquids, LAL）技术制备出多晶碲纳米颗粒，粒径分布范围10到300纳米，并且发现由碲纳米颗粒自组装形成的吸收层具有强烈的宽谱吸收属性，在整个太阳光谱范围内的吸收率超过85%（紫外区接近100%）。在太阳光照射下，该吸收层的温度从29°C上升到85°C只需要100秒的时间。此外，通过将所制备碲纳米颗粒均匀分散到水中，在太阳光照射下水的蒸发速率提升了3倍，这种表现超越了所有已经报道的用于太阳能光热转换水蒸发的纳米光子学材料，包括等离激元（plasmonic）和全介质材料。
中山大学
2021-04-13
硅光子平台开发
已有样品/n成功开发了系列硅光子流片工艺模块和初版PDK，其中标准单元库主要包括单模波导、Y-分支、光交叉器、耦合光栅等无源器件，而最近有源工艺的成功开发，将向标准单元库中添加加热电极、调制器和Ge 光电探测器等有源器件。此次有源器件流片的成功，加上先导中心2016年上半年开发成功的硅光子无源工艺及器件（图3），使微电子所硅光子平台已具有为业界提供基于180nm工艺的硅光子流片服务的能力，成为国内首个基于8英寸CMOS工艺线向用户
中国科学院大学
2021-01-12
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
硅基拓扑光子学
研究团队利用能谷-赝自旋耦合原理，在绝缘层硅（SOI，silicon-on-insulator）上制备出能谷光子晶体平板。该拓扑光学结构具有~40nm的特征尺寸，其光子模式（因工作于光锥以下）能够较好地局域在平板内，抑制了平板外损耗。他们制备了直线形、Z形和Ω形等三种拓扑光学通道，测量出高透平顶透射光谱带，证实了近红外波段下拓扑保护的宽带抗散射传输。采用硅微盘技术产生相位涡旋源，无需低温和强磁等极端环境，实现了拓扑界面态的选择性激发，实现了亚微米量级耦合长度的宽带光子路由行为，验证了能谷-赝自旋耦合等拓扑光学原理。在硅基平台上证实拓扑光子学原理，是目前国际学术前沿的聚焦度较高的领域之一。研究团队过去在拓扑光子学原理方面的工作，多次引起国际同行关注，论文入选ESI高被引。该工作中，他们深入系统地发展出硅基拓扑光学等关键理论，攻克了数十纳米加工工艺等关键技术，率先在硅基光子平台与拓扑光子学之间建立了联系，突破了单一自由度调控的传统框架，提出了硅基中多自由度耦合的多维调控新机制，为微纳光学与光子学、光二极管等关键光子芯片器件、混合集成光子学、高保真光量子信息光学、非线性光学等领域，提供了新方法和新思路。
中山大学
2021-04-13
新型能谷光子晶体
一种新型能谷光子晶体。利用其内禀的能谷自由度，在不依赖自旋轨道耦合效应前提下，实现了能谷附近的能带劈裂，从而提出了类比电子能谷霍尔效应的光学赝自旋-路径关联传输，即光子能谷霍尔效应。通过分析该普通光子晶体内的手征量，实现了赝自旋能流的单向传输。更为有趣的是，文章还在单一体系中，对能谷和拓扑两个自由度进行独立调控，实现了全新的拓扑光子界面态。研究表明，实现有效的拓扑光场调控，将有利于更多基本量子物理问题的实验证实；同时，也为下一代光信息传输和处理，尤其是在光自旋和轨道角动量运用等方面，带来了新的有益启示。
中山大学
2021-04-13