光子技术研究所面向新一代信息技术领域国家重大需求,基于微波光子融合,重点开展微波光子技术、光子集成技术及新一代通信技术等领域的创新研究。研究所依托光学工程和仪器科学与技术一级学科,以辽宁省先进光电子技术重点实验室、教育部卫星导航联合研究中心卫星小型化与先进载荷技术分中心、教育部“111”计划信息光子技术学科创新引智基地(培育)以及大连理工大学光子技术研究中心为创新平台支撑,形成了大连理工大学信息光子技术科研创新团队,近年承担国家重点研发计划、国家863计划、科技部国际合作、国家自然科学基金、创新特区计划项目课题等10余项,在微波光传输与处理、光电融合电磁感知、集成微波光子芯片与器件等研究方向形成了特色优势,在国际国内高水平期刊发表学术论文百余篇,授权国家发明专利30余项。现有在职人员包括教授2名,副教授4名,工程师1名,在读博士、硕士研究生30余名。
已培养博士毕业生13人,硕士毕业生80余人,就职于华为、中兴、小米、海信宽带、英特尔(Intel)、联合微电子中心(CUMEC)、中国电科集团、中国航天科技集团、中国科学院及重点高校等单位。
1. 微波光子技术
微波光子技术是微波和光子融合而发展的前沿交叉领域,它充分发挥光子技术的大带宽、低损耗、高抗电磁干扰特性和微波技术的广覆盖、可移动、高灵活特性,采用先进的光子学手段进行微波的产生、传输、幅相控制和信息处理等,在新一代宽带通信、卫星载荷、雷达系统、智能交通等领域具有广阔的应用前景。研究重点及特色:
(1)微波光子宽带传输与信号处理
针对航电、通信系统的射频信号传输与处理在高频、大带宽、大动态范围和电磁兼容性等方面的迫切需求,研究超宽带射频(微波)光传输、光子信号产生与宽带信号处理等技术,突破电子系统在信号传输、波束控制、实时信号处理等方面的瓶颈。
微波光子宽带传输与信号处理样机
(2)光电融合智能电磁感知
面向国家未来空天地一体化信息网络建设、空间电磁认知重大战略发展以及国家大科学装置需求,基于微波光波融合,以及微波光波信息映射变换,完成从信号处理层面到信息处理层面的跨越,实现多维电磁信息的智能感知。
光电融合智能频谱感知样机
(3)微波光子抗干扰接收技术
面向新一代同时同频全双工技术及电子信息处理平台所面临射频干扰问题,开展微波光子射频干扰有源对消新技术研究,实现对宽带射频干扰的有效抑制和目标信号的高灵敏接收。
微波光子宽带射频干扰对消样机
2. 光子集成技术
光子集成技术是新一代信息技术发展的重要方向,采用光子集成微纳加工工艺将分立光学功能器件集成到同一芯片上,实现系统的低成本、高性能、小体积、低功耗与高稳定。研究重点与特色:
(1)光子集成芯片与器件
面向高速光通信、光传感、微波光子信号处理等领域的需求,重点开展光波导分路器、微环谐振器、高性能电光调制器以及阵列波导光栅等光子集成芯片与器件设计、制备与应用研究。
光子集成芯片与器件
(2)光子集成片上子系统
面向高集成、低功耗、多功能光子信号处理应用需求,基于大规模光子集成工艺平台,将光源、调制器、光分路、幅相调控、光电探测器等集成在同一芯片,研制光子集成功能片上子系统。
光子集成微波调控片上子系统
(3)集成微波光子前端
针对新一代微波光子融合的高超宽带无线通信和电磁感知系统面临的高频高效电光调制瓶颈问题,基于新型光电纳米材料体系和新原理,设计并研发全新的微波接收调制一体化的光子射频接收前端。
集成微波光子前端
(4)集成光子生化传感技术
面向精准医学计划和健康中国2030战略的重大需求,开展光学柔性可穿戴智能生化传感器研究,探索高集成度、高灵敏免标记光学生物传感的新机制和新方法,实现健康监测芯片与人体的无缝集成。
光子生化传感芯片
3. 新一代通信技术
充分融合光子技术和微波技术的优势,结合在光子集成方面的最新研究成果,开展新一代通信技术的研究。研究重点与特色:
(1)面向Beyond 5G和6G的超宽带通信技术
开展多制式多频段宽带微波信号光纤传输技术,超宽带通信转发器关键技术,以及基于AI的无线通信技术研究。
(2)高超宽带抗干扰可信无线通信技术
面向抗干扰可信通信及测控技术的重大需求,基于微波光波融合研究新一代高超宽带射频接收技术,以及高质量光频梳信号的生成与应用。
(3)智能全息无线电关键技术
面向6G愿景与总体需求,结合微波光子前端与光学信息处理技术,开展智能全息无线电关键技术研究。
新一代通信技术相关功能模块