近日,一项来自南开大学与香港城市大学的联合研究成果引起了广泛关注。两家高校携手成功研发出薄膜铌酸锂光子毫米波雷达芯片,这一突破性的进展在毫米波雷达技术领域内掀起了波澜,为未来的6G通信、智能驾驶以及精准感知等领域的应用铺设了坚实的基石。
据南开大学教授朱厦介绍,该芯片是基于4英寸薄膜铌酸锂平台设计的,该平台与CMOS工艺相兼容。它能够实现厘米级的距离与速度探测分辨率,并在逆合成孔径雷达(ISAR)二维成像方面展现出惊人的精度。这一研究成果已于1月27日在《自然·光子学》杂志上发表,标志着在集成光子毫米波雷达系统方面取得了重大进步。
薄膜铌酸锂光子毫米波雷达芯片在车载雷达应用方面具有巨大潜力。传统电子雷达在低频段窄带宽上存在技术瓶颈,而这项创新成果则有效突破了这一限制。它推动了集成光子毫米波雷达系统在分辨率、灵活性、适用性和集成度等方面的全面提升。
微波光子学在通信、雷达、电子战等多个领域都有广泛应用。作为微波光子学的延伸,微波光子雷达打破了传统电子雷达在频率和带宽之间的权衡。薄膜铌酸锂材料因其独特的性质,成为实现高性能电光调制的理想材料。通过结合先进的光子集成材料与工艺,微波光子雷达有望在未来实现更高频率、更大带宽和更小尺寸的发展,从而引领车载雷达、机载雷达和智能家居等领域的变革。
研究团队通过优化制备技术,成功在单一芯片上集成了倍频模块和回波去斜模块,实现了高效的毫米波雷达信号产生、处理和接收。为了验证雷达的性能,团队开展了一系列实验,包括测距、测速和逆合成孔径成像测试。实验结果显示,该雷达能够精确探测距离和速度,并对不同目标进行高清晰度的成像。
朱厦教授表示,这一研究成果不仅提升了现有微波光子雷达的性能,更为未来高性能、小型化光子雷达系统的发展树立了新的标杆。在即将到来的6G时代,这项技术有望在多个领域引发重大变革,成为微波光子雷达技术发展史上的一个重要里程碑。