南開團隊實現片上光子毫米波雷達新突破
近日，南開大學智能光子研究院祝寧華院士團隊與香港城市大學合作，基于兼容CMOS工藝的4英寸薄膜鈮酸鋰平臺，首次設計并構建了集成薄膜鈮酸鋰光子毫米波雷達，實現了高達厘米級的距離與速度探測分辨率，同時在逆合成孔徑雷達二維成像中亦達到了厘米級的卓越分辨率，成功突破了電子雷達低頻段窄帶寬的瓶頸，大幅提升了光子雷達的分辨率和集成度，是目前分辨率最高的片上光子雷達。目前，該項研究已經發表于《自然-光子學》（Nature Photonics）。微波光子學起步于上世紀70年代，開創了電磁波與光波融合的新領域，并逐步應用于通信、雷達、電子戰、環境監測等軍用和民用領域。微波光子雷達作為這一技術的延伸，突破了傳統電子雷達需要在頻率和帶寬之間權衡的限制。薄膜鈮酸鋰具有高線性電光系數、寬波長透明窗口、大折射率差等優異特性，并兼容CMOS工藝，是實現高性能電光調制的理想材料，是新一代光電子材料的核心引擎，通過結合薄膜鈮酸鋰等先進光子集成材料與工藝的突破，微......閱讀全文
微波光子濾波技術概述（二）
1.2、負抽頭的實現非相干的微波光子濾波器一般只能實現正抽頭，這對于濾波器的應用不利。因為傳統正系數的全光濾波器只能實現低通的濾波功能，而且其濾波形狀受到極大的限制，濾波效果往往不太理想，所以負抽頭對全光濾波器來說一直都是設計中的熱點問題。這方面的研究在20世紀80年代就已經展開，但在最近才獲得重大
微波和光學光子首次實現糾纏
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500933.shtm
微波光子信號的產生（二）
1.3、諧波頻率產生外差法的主要缺陷在于需要進行差拍的兩路不同頻率的光保持穩定的相位關系以確保獲得比較小的相位噪聲，而如果能從一個光源出發通過各種非線性效應產生高次諧波分量，就可以得到具有相對穩定相位關系的若干光頻率，只要能從其中選取兩個進行拍頻，則可以解決這個問題。在前面提到的調制非線性就是一個例
微波光子濾波技術概述（一）
微波光子技術[1]是伴隨著半導體激光器、集成光學、光纖波導光學和微波單片集成電路的發展而產生的一種新興技術，是微波和光子技術結合的產物，它在射頻(RF)信號的產生、傳輸和處理等方面具有潛在的應用前景。由于射頻信號的光濾波技術具有可實現寬帶可調諧濾波的功能，因而能夠克服電子瓶頸、濾除強干擾信號等優勢。
微波光子信號的產生（一）
伴隨微波射頻通信技術的發展與光通信技術的日益成熟，兩者間的相互滲透成為一種需要并逐步成為可能。在現有器件條件下，在100GHz帶寬范圍內，電、光模擬信號可以很方便的自由轉換，在光域對模擬信號進行選頻濾波，放大也可以方便地實現，這就為微波光子(Microwave Photonics)技術出現提
微波光子雷達及關鍵技術（六）
2.5 光模數轉換隨著數字信號處理技術的飛速發展，雷達回波的信息提取基本上都在數字域完成。作為連接模擬域回波和數字信號間的橋梁，ADC在雷達接收機中發揮著重要的作用。由于ADC孔徑抖動等原因，大的模擬帶寬和高的有效位數在完全基于電子技術的ADC中難以兼得。因此，電ADC的性能往往成為限制寬帶雷達發展
微波光子雷達及關鍵技術（二）
美國休斯飛機公司電光混合真延時模塊示意Fig. 2 Hybrid electronic and optical true time delay module of Hughes Aircraft進入21世紀后，隨著光纖通信的蓬勃發展，光子技術越來越成熟，光電轉換效率不斷提升，微波光子技術也得到了飛速
微波光子雷達及關鍵技術（五）
2.3 信道化接收與混頻微波光子信道化接收機在光域將寬帶的接收信號分割到多個窄帶的處理信道中，然后對每個窄帶信道中的接收信號進行光電探測和信號處理。相比傳統信道化接收機，微波光子信道化具有較強的抗電磁干擾能力、較大的承載帶寬和瞬時帶寬、極低的傳輸損耗等顯著優勢。而且信道化本質上是1個多通道并行處理系
微波光子雷達及關鍵技術（一）
摘要雷達是人類進行全天候目標探測與識別的主要手段，多功能、高精度、實時探測一直是雷達研究者追求的目標。這些特性實現的基礎都是對寬帶微波信號的高速操控，但受限于“電子瓶頸”，寬帶信號的產生、控制和處理在傳統電子學中極為復雜甚至無法完成。光子技術與生俱來的大帶寬、低傳輸損耗、抗電磁干擾等特性，使其成為突
微波光子雷達及關鍵技術（四）
2、微波光子雷達關鍵技術雷達是通過發射電磁波并接收回波來探測目標位置、速度和特性的系統，一般由中控設備、發射機、接收機等組成，基本原理如圖14所示。波形發生器產生的雷達波形與本振信號混頻至所需波段，通過波束形成網絡實現發射波束的空間指向控制，經由陣列天線輻射到空間。接收時，接收到的信號經過分發、切換
微波光子雷達及關鍵技術（三）
圖7、PHODIR 與商用SEAEAGLE 成像對比Fig. 7 Imaging result comparison between the PHODIR and SEAEAGLE（a）目標的圖像；（b）S 波段探測到的一維距離像；（c）X 波段探測到的一維距離像；（d）利用上述融合算法合成
基于微波光子技術的構架和路線探討－（六）
3.4 微波光子相控陣的研究技術路線 前已述及，從面向工程應用角度考慮，一個性能更強大和使微波光子技術更接近實際應用的技術手段應當是光電混合集成。通過集成，長光纖引起的環境因素相關的系統不穩定性被顯著消除；平臺載荷受限的壓力得到顯著緩解；同時，通過集成實現批量生產，才可顯著降低光學器件的成
基于微波光子技術的構架和路線探討－（二）
2 先進相控陣的需求與挑戰 2.1 相控陣雷達特征 未來先進相控陣技術的需求主要體現在 4 個方面，如圖 1 所示。 ? 圖 1 未來相控陣雷達發展趨勢示意 ? (1) 寬帶化。寬帶化的需求是由未來信息系統的作戰使命與任務決定的。一方面，多種探測對象和任務
基于微波光子技術的構架和路線探討－（四）
(4) 簡化系統復雜度的優勢明顯。 在使用微波光子進行頻率變換時，光載波頻率極高，可實現高頻微波信號到基帶信號的低變頻損耗的單次下變頻，同時仍可保持較高的鏡頻干擾抑制，從而有效地避免了多級頻率變換帶來的損耗和復雜度提升。此外，該技術可以和光波分復用技術相結合，實現一次性將多端口的射頻信號與
基于微波光子技術的構架和路線探討－（五）
多數微波光子濾波器的原理是基于線性系統的數字信號處理理論，輸出微波信號可以表示為每一路經過延時 T 的輸入微波信號的疊加，滿足如式(3) ? 其中， N 為抽頭數(采樣數),為抽頭系數。為系統的沖擊響應，其可視為 1 個離散時間信號，對其進行離散時間傅里葉變換可得此類微波光
基于微波光子技術的構架和路線探討－（一）
本文探討了相控陣雷達的發展需求，提出了基于微波光子技術的新型相控陣的架構形式和技術路線。針對其工程實現，凝練了當前所面臨的主要科學問題和重大技術挑戰，并對未來的研究工作和該領域的發展進行了展望。 ? 1 引言 隨著信息技術的發展，未來戰爭將呈現出大縱深和立體化作戰空間，其作戰行動將
基于微波光子技術的構架和路線探討－（三）
與之對應，接收鏈路為：天線探測到的雷達回波信號首先進行射頻預處理(放大、濾波等)，后通過電光變換調制到光域，在光域通過真延遲芯片完成相應的幅相控制后，經光子波束形成網絡完成子陣級波束合成后通過射頻光拉遠傳回后端處理單元。在后端處理單元中，可以先通過光學方法將探測到的高頻信號下變頻至中頻，經過光
鈮酸鋰微波光子芯片－高速精確低能耗
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/518117.shtm 集成微波光子處理芯片效果圖??受訪者供圖香港城市大學電機工程學系副教授王騁團隊，與香港中文大學研究人員合作，利用鈮酸鋰為平臺，開發出處理速度更快、能耗更低的微波光子芯片，可運
光纖光柵在微波光子濾波器中的應用
光纖光柵具有體積小、質量輕、波長選擇性好、不受非線性效應影響、偏振不敏感、帶寬范圍大、附加損耗小、器件微型化、耦合性能好，可與其他光纖器件融成一體等特性；而且光纖光柵制作工藝比較成熟，易于形成規模生產，成本低，具有很好的實用性，其優越性是其他許多器件無法替代的。這使得光纖光柵以及基于光纖光柵的器件成
基于光纖環的可調諧微波光子濾波器
由于在微波/毫米波光纖系統中潛在的應用價值，光域上的微波信號處理技術引起了眾多研究者的興趣。比起傳統的電子微波濾波器，微波光子濾波器有著電磁環境兼容性、體積小、重量輕和較寬的工作帶寬等。鑒于光纖光柵（FBG）能以靈巧的方式構建微波光子濾波器，近年提出了許多基于FBG的微波光子濾波器結構，如不平衡馬赫
飛行微波光子的多體“薛定諤貓”態被成功制備
近日，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，成功制備出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。該成果近期發表在《科學進展》。1935年，物理學家薛定諤為了闡述量子力學中
微波光子器件與集成系統基礎研究取得重要突破
國家973計劃項目“面向寬帶泛在接入的微波光子器件與集成系統基礎研究”重點針對微波光子相互作用下的高帶寬轉換機理、高精細調控方法、高靈活協同機制等3個科學問題，在微波光子作用機理、關鍵器件與原型系統方面取得了重要突破，為未來發展提供了相應的理論與技術支撐。 在“高帶寬”方面，研究團隊揭示了
微波光子融合光纖傳感技術為癌癥早篩帶來新思路
近日，南方科技大學創新創業學院副院長、電子與電氣工程系研究員邵理陽團隊在生物醫學檢測技術領域的最新研究成果發表于《光電進展》。研究團隊提出基于微波光子解調的雙波長光纖激光生物傳感系統，將腫瘤標志物檢測靈敏度提升2至3個數量級，為癌癥早期篩查建立了突破性技術方案。雙波長激光信號的同步激光光譜分析與微波
光子被光子散射證據首次找到
據物理學家組織網16日報道，歐洲核子中心（CERN）的ATLAS探測器中，發現了高能量下光子被光子散射的首個直接證據。這一過程極為罕見，兩個光子相互作用并改變了方向，這證實了量子電動力學的最早預測之一。 ATLAS探測器項目物理協調員丹·托沃里說：“這是里程碑式的成果，是光在高能量下自身相互作
微波的微波萃取原理
利用微波能來提高萃取率的一種最新發展起來的新技術。它的原理是在微波場中，吸收微波能力的差異使得基體物質的某些區域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱，從而使得被萃取物質從基體或體系中分離，進入到介電常數較小、微波吸收能力相對差的萃取劑中；微波萃取具有設備簡單、適用范圍廣、萃取效率高、重現性好、節省時間
微波的微波萃取原理
利用微波能來提高萃取率的一種最新發展起來的新技術。它的原理是在微波場中，吸收微波能力的差異使得基體物質的某些區域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱，從而使得被萃取物質從基體或體系中分離，進入到介電常數較小、微波吸收能力相對差的萃取劑中；微波萃取具有設備簡單、適用范圍廣、萃取效率高、重現性好、節省時間
光子與輻射
光子，又稱“光量子”，是光和其它電磁輻射的量子單位。一般認為光子是沒有質量的，有些理論中允許光子擁有非常小的靜止質量，這樣光子會最終衰變成一種質量更輕的粒子。如果這種衰變是確實可能的，光子就是有壽命的，據最新研究表明其壽命為10的18次方年，甚至比宇宙的壽命都長，真正可以說得上是萬世不滅。平常我們所
光子儀作用
主要是活血通經，通絡止痛，祛風止痙，改善局部的血液循環，起到消炎消腫的作用。在臨床上應用廣泛，可用外傷引起的軟組織腫脹及創傷性關節炎，可以用于風濕類風濕性關節炎的病變引起的疼痛，也可以用于頸椎退行性病變，腰椎退行性病變，骨質增生，頸椎不穩，腰椎不穩，椎間盤退行病變及突出引起的疼痛。
單光子探測
采用時間分辨單光子計數（TCSPC）技術，測量熒光（包括自發熒光、熒光染料、熒光蛋白）分子的壽命，可用于：1測量染料的內在性質，如異構化、質子化、折疊等；2超出熒光分辨率的微環境研究，如分子結合、離子濃度、pH、親脂性環境、膜電位等；3光譜非常接近的多種染料的分離；染料的光學物理特性研究等等。FCS
微波萃取的微波萃取歷史
1986年，匈牙利學者Ganzler K首先提出利用微波進行萃取的方法抄。在微波萃取過程中，高頻電磁波穿透萃取介質，到達被萃取物料的內部，微波能迅速轉化為熱能而使細胞內襲部的溫度快速上升。當細胞內部的壓力超過細胞的承受能力時,細胞就會破裂,有效成分即從胞內zd流出，并在較低的溫度下溶解于萃取介質，再