近日，南開大學(xué)智能光子研究院攜手香港城市大學(xué)，共同宣布了一項突破性的科技成果——他們成功研發(fā)出一種全新的基于CMOS工藝的厘米級分辨率薄膜鈮酸鋰毫米波雷達(dá)芯片。這款芯片的誕生，標(biāo)志著微波光子雷達(dá)技術(shù)邁入了一個嶄新的發(fā)展階段。
該芯片融合了紫外步進(jìn)式光刻技術(shù)和干法刻蝕工藝，通過精細(xì)的加工制備，實(shí)現(xiàn)了倍頻模塊和回波去斜模塊的有效整合。這一創(chuàng)新設(shè)計使得毫米波雷達(dá)信號能夠在芯片上高效生成，并對目標(biāo)回波進(jìn)行精準(zhǔn)處理。相較于傳統(tǒng)電子雷達(dá)，這款芯片突破了頻率與帶寬之間的權(quán)衡難題，為高性能、小型化的光子雷達(dá)系統(tǒng)開辟了新的道路。
微波光子學(xué)作為上世紀(jì)70年代興起的學(xué)科，通過電磁波與光波的融合，在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。而薄膜鈮酸鋰，作為一種具有高線性電光系數(shù)、寬波長透明窗口以及大折射率差等特性的先進(jìn)材料，其兼容CMOS工藝的特性更是使其成為實(shí)現(xiàn)高性能電光調(diào)制的理想選擇。此次研究中，南開大學(xué)與香港城市大學(xué)的研究團(tuán)隊正是利用這一材料的獨(dú)特優(yōu)勢，結(jié)合先進(jìn)的工藝技術(shù)，成功制備出了4英寸的薄膜鈮酸鋰平臺。
該平臺不僅實(shí)現(xiàn)了厘米級分辨率的距離與速度探測，還在逆合成孔徑雷達(dá)二維成像中達(dá)到了同樣的分辨率水平。這一成果不僅突破了電子雷達(dá)低頻段窄帶寬的瓶頸，更在光子雷達(dá)的分辨率和集成度上實(shí)現(xiàn)了顯著提升。這意味著，未來的微波光子雷達(dá)將能夠擁有更高的頻率、更大的帶寬以及更小的尺寸，從而滿足更多領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
