近日，中國科學院院士、南開大學智能光子研究院院長祝寧華團隊與香港城市大學合作，成功研制出薄膜鈮酸鋰光子毫米波雷達芯片，在毫米波雷達領域取得重大突破。這一創(chuàng)新成果，為未來6G通信、智能駕駛、精準感知等前沿領域的應用奠定了堅實基礎。

光子毫米波雷達芯片車載雷達應用

研究團隊成員、南開大學教授朱廈說，該芯片基于兼容CMOS工藝的4英寸薄膜鈮酸鋰平臺設計，實現了厘米級距離與速度探測分辨率，并在逆合成孔徑雷達（ISAR）二維成像方面展現出卓越的精度，該成果1月27日發(fā)表在《自然·光子學》雜志上。這一創(chuàng)新成果有效突破了傳統(tǒng)電子雷達在低頻段窄帶寬上的技術瓶頸，推動集成光子毫米波雷達系統(tǒng)在分辨率、靈活性、適用性和集成度方面邁上新臺階。

微波光子學應用廣泛，包括通信、雷達、電子戰(zhàn)等。而微波光子雷達作為該技術的延伸，打破了傳統(tǒng)電子雷達在頻率和帶寬間的權衡。薄膜鈮酸鋰材料因其獨特性質，成為實現高性能電光調制的理想選擇。通過結合先進的光子集成材料與工藝，微波光子雷達有望在未來實現更高頻率、更大帶寬和更小尺寸的發(fā)展，為車載雷達、機載雷達和智能家居等領域帶來變革。

薄膜鈮酸鋰光子毫米波雷達架構及芯片

研究團隊通過優(yōu)化制備技術，成功在單一芯片上集成了倍頻模塊和回波去斜模塊，完成了高效的毫米波雷達信號產生、處理和接收。為了驗證雷達的性能，團隊進行了一系列實驗，包括測距、測速和逆合成孔徑成像測試。結果顯示，該雷達能夠精準探測距離和速度，并對不同目標進行高清晰度的成像。

朱廈表示，該成果不僅提升了現有微波光子雷達的性能，還為未來高性能、小型化光子雷達系統(tǒng)的發(fā)展樹立了新標桿，將在6G時代車載雷達、機載雷達和智能家居等領域開啟變革性應用。