記者日前從南開大學獲悉，南開大學攜手香港城市大學，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日發表在《自然·光子學》雜志上。這一創新成果有效突破了傳統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、電子戰等。而微波光子雷達作為該技術的延伸，打破了傳統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的發展樹立了新標桿。在即將到來的6G時代，這項技術有望在多個領域引發重大變革，標志著微波光子雷達技術發展的重要里程碑。