2月5日,快科技公布信息。南开大学的祝宁华院士带领的研究团队与香港城市大学携手,成功研制了一种具有高分辨率的毫米波光子雷达。该雷达运用了集成薄膜铌酸锂技术。这一技术突破受到了业界的极大关注。

合作背景

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第1张

科研合作在高等教育领域较为普遍。南开大学与香港城市大学便是突出科研交流与合作的典型代表。两校携手在科学前沿领域进行探索,不受地域分隔。在本次合作中,双方充分利用各自的长处,共同致力于光子毫米波雷达技术的研发。跨地域的科研合作在学术界并非罕见,如众多高校在环保科研方面也开展了类似合作,共同推动了科学的发展。此次,两所高校专注于光子毫米波雷达这一新兴领域,力求在技术上取得创新突破。

各院校在项目推进中扮演了关键角色。南开大学的祝宁华院士团队贡献了强大的科研实力和人力资源。香港城市大学在技术方面展现了独到的观点和实力。双方合作实现了知识和技术的有效结合。

光子毫米波雷达成果

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第2张

该雷达有哪些显著特性?首先,它具备厘米级距离与速度的高分辨率探测能力,这一性能在同类产品中尤为突出。其次,在逆合成孔径雷达的二维成像技术方面,它同样实现了厘米级的分辨率。此外,这种高分辨率技术有效突破了传统电子雷达在低频段窄带宽的局限。与传统的电子雷达相比,光子毫米波雷达在这一点上展现了超越。

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第3张

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第4张

我国成功掌握了全球最先进的片上光子雷达技术,这一成就意义重大。微波光子雷达技术由此迈入关键发展阶段。这一进步彰显了我国在相关科技领域的雄厚实力,预示着我国在国际竞争中有望获得更加有利的地位。

微波光子学相关

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第5张

20世纪70年代标志着微波光子学的问世,这一领域开启了电磁波与光波结合的新篇章。现今,这项技术已被广泛运用在众多行业中。尤其在军事方面,如通信、雷达和电子战等,微波光子学的应用范围十分广泛。同时,在民用环境监测领域,它也扮演着极其关键的角色。

微波光子雷达技术发展迅速,相较于传统电子雷达,它在频率和带宽上具有更广阔的选择空间。这种技术变革为雷达技术开辟了新的视野和途径,其突破性的贡献值得重视。

薄膜铌酸锂特性

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第6张

薄膜铌酸锂在光子毫米波雷达的构建中扮演着核心角色,其重要性不言而喻。这一地位主要归功于其多方面的卓越性能,如高电光系数的线性度、宽广的波长透明区域以及显著的折射率变化。这些特性赋予它高效电光调制的强大能力,使其成为推动光电子材料领域进步的关键动力。

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第7张

在特定应用场景中,这些特性显著提升了设备的工作效率。该材料与CMOS技术相容,从而简化了雷达的生产流程。这种材料特性与制造工艺的相容性,为项目的顺利进行提供了稳固的基础。

制备工艺

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第8张

研究团队在制备过程中运用了多种尖端技术。他们通过调整紫外光刻与干法蚀刻的工艺细节,实现了与CMOS工艺的兼容,并成功制造了4英寸的铌酸锂薄膜平台。这一系列操作充分体现了团队在技术领域的卓越能力。

该芯片由集成倍频模块与回波去斜模块组成,在性能增强方面发挥了关键作用。芯片内部成功生成毫米波雷达信号,并快速处理目标回波。此外,它成功突破了在先进制程中,高速数模/模数转换器性能限制对雷达整体性能提升的障碍。

未来应用前景

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第9张

该成果的应用领域极为广泛。其性能的显著提升,涉及微波光子雷达的频率、带宽以及集成度等多个维度。这一进展预计将在多个领域引发深刻的变革。尤其在6G时代,该技术有望在车载雷达、机载雷达和智能家居等多个领域产生革命性的影响。

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第10张

车载雷达技术为自动驾驶等领域的数据精确性与可靠性提供了保障。此外,该技术增强了机载雷达的性能,促进了航空业的进步。同时,智能家居设备间的信号传输与感应能力也将得到优化,进而实现更高效、更精准的监控与控制。

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第11张

南开大学团队构建光子毫米波雷达!我国最高分辨率?  第12张

这款光子毫米波雷达有可能对相关领域产生重大影响。我们诚挚邀请您参与讨论。同时,也请您对文章表示支持,点赞并分享。