微波光子积分器在宽带信号处理中的应用

针对传统的基于电子电路的信号处理带宽和速度不能满足日渐增长的宽带信号需求的问题,在对微波光子技术充分调研和分析的基础上,提出了基于微波光子积分器的信号处理概念和相应器件功能,总结了近年来微波光子积分器的研究进展及其性能参数并指明了微波光子积分器在宽带微波信号处理方面的重要应用以及相较于电子处理器的明显优势。最新研究结果表明,微波光子积分器的时间带宽积可达到28 800,比传统电子器件高2个数量级。     

微波光子技术在数字阵列雷达中的应用探讨（特邀）

从国内外最新的数字阵列雷达发展趋势入手,总结了数字阵列技术向“宽带化、离散化、智能化、灵巧化”发展在调制自由度、信号特征处理、参数控制与算法加速方面亟待突破的问题,同时对比分析了微波光子处理的适配性及优缺点,以微波光子雷达实用化推进为目的,对光模数转换、光正交解调、光波形产生、光射频总线、轻薄化集成等微波光子技术在数字阵列雷达系统中的应用进行了展望。     

Ka 宽带通信卫星天线技术现状与发展趋势研究

本文介绍了用于宽带多媒体业务的Ka 宽带通信卫星，总结了卫星及其星载天线的技术现状、关键技术和发展趋势，最后讨论了国内开展Ka 宽带通信天线技术研究的意义及发展前景。     

基于光注入半导体激光器的宽带雷达信号产生及应用（特邀）

由于具有动力学特性丰富、体积小和易集成等优点,基于半导体激光器的信号产生技术已成为高性能微波光子信号产生的优选方案之一。半导体激光器在合适的外光注入条件下能够工作在单周期振荡态,可突破本征弛豫振荡频率的限制,产生频率大范围可调的微波信号;进一步动态地控制注入参数,能够生成宽带可重构的微波调频信号,在雷达领域具有重要的应用前景。文章首先介绍了基于光注入半导体激光器的宽带微波信号生成机理并实验产生了大时宽带宽积的微波线性调频信号,其中心频率、带宽、时宽和工作频段均可灵活调谐;然后,构建了延时匹配光电反馈环路,提升了宽带微波调频信号的频谱纯度和梳齿信噪比等性能参数;最后,基于该高性能宽带微波调频信号发生器构建了微波光子雷达验证系统,分析了其在目标探测与成像方面的性能。     

面向雷达应用的微波光子处理技术浅析与发展思考

微波光子处理技术是指利用光子学的手段完成微波信号的混频、倍频、滤波、移相、延时和模数转换等操作,是支持下一代雷达系统发展的关键技术之一。文章通过分析微波光子技术在微波信号处理方面的优势,探讨了在雷达系统中应用微波光子处理技术的多种方式,并基于未来雷达系统处理能力的需求,从与光计算相融合的角度展望了微波光子处理技术的未来发展。     

Ka高通量宽带卫星网络服务应用模式探讨

2017年4月12号第一颗国产高通量宽带卫星-中星16发射成功，Ka高通量宽带卫星网络在国内已经正式运行,本文就国内高通量卫星宽带业务做相应探讨。     

基于微波光子的一体化可重构电子系统

针对一体化电子系统必须具备宽带、多频段信号处理能力等要求，提出了一种基于微波光子技术的一体化可重构电子系统方案，采用微波光子混频技术实现宽带、多频段射频信号光域变频，使用微波光子交换技术实现信道复用，系统具备四路并行处理能力，通过软件配置可动态重构各信道功能。     

基于微波光子倍频与去斜接收的宽带阵列雷达 （特邀）

微波光子雷达利用光子学方法实现雷达信号的产生与处理,具有突出的宽带工作能力,能显著提升雷达距离分辨率。为了提升雷达角度分辨能力并实现灵活波束控制,将微波光子雷达技术与阵列技术相结合是必然的发展趋势。目前研究较多的宽带阵列雷达采用光真延时技术克服宽带波束倾斜问题,通常面临复杂度高、灵活性差、延时精度有限等问题。近年来,基于微波光子倍频与去斜接收的宽带雷达收发架构得到了广泛关注,基于此技术构建的阵列雷达,在实现宽带工作的同时具备实时数字补偿与处理功能,为宽带阵列雷达的发展提供了新的思路。文中针对作者在此方面的最新研究进展进行了综述,在阐明基于微波光子倍频与去斜接收实现宽带雷达收发机理的基础上,介绍了构建宽带相控阵雷达的方法以及实现数字波束扫描与成像的性能。然后,将阵列形式扩展至多输入多输出（MIMO）形式,介绍了基于光波分复用技术实现宽带微波光子MIMO雷达的方法,并分析了微波光子MIMO雷达在目标探测与成像方面的性能。     

基于微波光子的宽带I/Q混频技术

针对传统射频前端在体积、重量、功耗和带宽等方面存在的诸多限制,研究面向通用一体化射频前端应用的微波光子技术。简要介绍了射频前端混频技术,对超外差和零中频这2种混频方式进行了对比分析,重点对混频用到的主要微波光子技术进行了详细说明,并引入软件无线电的概念,提出了基于微波光子的宽带I/Q混频技术。该技术利用光的宽带处理能力,可以支持L波段至Ka波段任一频段的宽带信号解调,该混频装置兼容软件无线电平台。     

基于微波光子技术的一体化射频前端

针对传统射频前端技术中电子器件在频率、带宽方面受限的问题,研究了基于微波光子技术的射频前端。介绍了微波光子技术在宽带、低损和灵活等方面的优势,分析了光学辅助本振产生、多频变换以及微波光子交叉连接等技术,提出了一种基于微波光子技术的一体化射频前端。这种新型的前端架构具有高频宽带、灵活可重构的特点,适应不同的射频体制,并且能够有效降低系统的体积、重量和功耗。     

微波光子异质/异构集成技术

微波光子芯片是支撑微波光子学发展的基石。针对微波光子芯片材料体系多样、难以多功能集成等问题,异质/ 异构集成技术提供了一种有效途径。该技术可将不同材料体系的最优性能器件集成到同一芯片上,大大扩展微波光子芯片的功能,降低微波光子功能模块的体积、重量,并提高其性能稳定性。本文介绍了目前主流的微波光子异质/ 异构集成技术和光电混合集成方面的主要研究进展,并对未来发展趋势进行展望。     

高速光检测器和高速光接收机进展

本文综述了近年来微波光电子学中高速光检测器和高速光接收机的进展，分析并对比了各种光电二极管的响应速度、噪声及暗电流特性；指出光波导与ＭＳＭ、ＰＩＮ为代表的高速光电二极管以及ＨＥＭＴ、ＨＢＴ等低噪声微波器件的光电集成，是高速光接收机的发展趋势，行波光检测器作为高速分布参数光电器件，光波导与光电二极管的融合，光场效应晶体管以及掺铒光纤放大器的应用，都是值得重视的发展动态。     

New devices for microwave photonics in optical communications

Optical microwave interactions in photonic devices are reviewed in the perspective of applications to optical communication systems. Laser sources, light modulators and photodetectors are successively considered, with emphasis on basic concepts of microwave photonics and their recent developments in new, faster and more efficient devices. The main advances concern dual-mode lasers, as well as modulators and photodetectors in the traveling-wave configuration.     

微波光子技术在雷达相控阵中的应用分析与展望

近年来,微波光子技术在雷达、通信和电子对抗中的应用得到了越来越多的关注。本文简单介绍了微波光子技术的发展情况和优势,对微波光子技术在雷达相控阵工程应用中存在的光电/ 电光转换损耗大、集成度低、通道一致性差、成本高昂等问题进行了探讨,给出了微波光子技术在雷达相控阵中三种典型的应用场景,并针对目前存在的问题,提出了促进微波光子雷达相控阵推向工程应用的关键技术,包括高效的电光/ 光电转换、高性能的射频光传输和光电混合集成等。希望通过关键技术的突破,促进微波光子技术在雷达相控阵中实现大规模工程应用。     

高温超导微波器件应用研究进展和建议

高温超导微波技术已经成熟,在美国、欧洲等国家核心战略系统中（例如美国的全球数据传输系统）占有重要地位,在提高通信、雷达等实际系统性能中发挥了重要作用。中科院物理所的应用研究已从核心技术攻关阶段、联机试验验证阶段,进入到用户设备使用阶段。文中对我国超导研究面临的核心技术问题以及领导、规划、项目组织、研究体制等提出了建议。     

异质集成微波光子器件发展现状

微波光子学利用光子技术实现微波信号的产生、传输、处理及控制,可突破传统微波技术在带宽、传输损耗和抗电磁干扰等方面的瓶颈,提升雷达、电子战等信息系统的综合性能.激光器、电光调制器和光电探测器是微波光子技术中的三种核心光电子器件,其性能对微波光子链路的噪声和动态等指标具有决定性的影响,但基于分立器件的微波光子系统体积、重量较大,难以满足雷达、电子战等系统的阵列化需求,硅基异质集成技术以及高密度低损耗片上光传输互连技术是解决有源器件集成和无源器件集成的关键技术.文章介绍了用于微波光子的硅基激光器、电光调制器、光电探测器和波导的异质集成技术的发展现状,并探讨了集成微波光子技术的发展趋势.     

微波光子技术的研究进展

微波光子技术是融合微波技术和光子技术的一门新兴前沿技术,它集成了无线通信的灵活性和光通信的大容量特性、低损耗和抗电磁干扰等特性而迅速成为研究热点.介绍了微波光子系统的基本构想和几种关键技术,回顾和展望微波光子技术的应用以及未来的研究动向.     

利用游标效应提高微波光子学扫描式频率测量效率

受激布里渊散射效应被广泛用于微波光子学频率测量中,然而该效应的测频系统存在扫描时间长、响应速度慢的问题,为了提高该系统的扫描效率,提出了基于频率梳泵浦和游标效应的改进方案。阐述了此方案的测频原理和改进机制,并进行了理论分析和仿真验证。改进后的系统在频率测量精度100 MHz、系统带宽50 GHz时,扫描次数降低为原来的7%,在相同精度和扫描次数下,带宽更大,表明新方案的系统性能得到了大幅提升。     

微波光子集成及前沿展望（特邀）

微波光子学是一门融合了微波技术和光子技术的交叉学科,是研究光波和微波在媒质中的相互作用以及在光频域实现微波信号的产生、处理、传输及接收的微波光波融合系统。由于现有的微波光子系统大多由分立器件组成,在体积、功耗、稳定性、成本等方面仍有待提升,因此集成化是微波光子技术发展的必然趋势。文中探讨了微波光子集成技术面临的主要科学与技术问题,总结了该技术的发展现状和前沿研究进展,并对其未来发展前景进行了展望。     

微波光子研究动态

微波光子技术是一门将微波学和光学融合在一起的全新的技术领域，微波光子学有许多应用。本文介绍了微波光子的特性，基本技术和部分应用。