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南开大学智能光子研究院祝宁华院士团队与香港城市大学合作，基于兼容CMOS工艺的4英寸薄膜铌酸锂平台，首次设计并构建了集成薄膜铌酸锂光子毫米波雷达，实现了高达厘米级的距离与速度探测分辨率。同时在逆合成孔径雷达二维成像中也达到了厘米级的卓越分辨率，成功突破了电子雷达低频段窄带宽的瓶颈，大幅提升了光子雷达的分辨率和集成度。这是我国目前分辨率最高的片上光子雷达，标志着微波光子雷达发展达到了一个重要的里程碑。
微波光子学起步于上世纪70年代，开创了电磁波与光波融合的新领域，并逐步应用于通信、雷达、电子战、环境监测等军用和民用领域。
微波光子雷达作为这一技术的延伸，突破了传统电子雷达需要在频率和带宽之间权衡的限制。
薄膜铌酸锂具有高线性电光系数、宽波长透明窗口、大折射率差等优异特性，并兼容CMOS工艺，是实现高性能电光调制的理想材料，是新一代光电子材料的核心引擎。
通过结合薄膜铌酸锂等先进光子集成材料与工艺的突破，微波光子雷达有望向更高频率、更大带宽和更小尺寸方向发展，在车载雷达、机载雷达和智能家居等多个领域引发变革性应用。
研究团队通过紫外步进式光刻技术和干法刻蚀工艺的参数迭代优化，基于兼容CMOS工艺的4英寸薄膜铌酸锂平台的加工制备技术，成功制备了集成倍频模块和回波去斜模块的片上光子毫米波雷达芯片，在片上高效地实现毫米波雷达信号的生成与目标回波的处理，突破先进制程下高速数模/模数转换器性能不足对雷达整体性能提升的限制。
这项研究不仅显著提升了现有微波光子雷达的频率、带宽和集成度，还为高性能、小型化光子雷达系统树立了全新的标杆，将在6G时代车载雷达、机载雷达和智能家居等领域开启变革性应用。
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