【48812】北京大学王兴军团队提出：全芯片化的微波光子频率丈量体系
2022-04-30 17:32:43       来源：乐鱼官网

  鉴于此，近来，北京大学电子学院区域光纤通信网与新式光通信体系国家重点试验室王兴军教授研讨团队提出了交融硅基光电子芯片、磷化铟芯片和 CMOS 电芯片的多芯片渠道混合集成方案，初次完成了微波光子体系光-电链路的彻底集成化拉通。根据该技能方案，研讨团队规划完成了一款全芯片化的微波光子频率丈量体系，全体尺度约为几十 mm²，功耗低至 0.88 W，可完成对 2-34 GHz 宽频段微波信号瞬时频率信息的快速、精准丈量。

  该团队规划的全芯片化微波光子频率丈量体系原理如图1所示，他们在硅光芯片上有源集成了高速调制器(用于微波信号加载)、载波按捺微环、可调谐光学鉴频器和光电探测器等器材。根据磷化铟渠道完成高功能的分布式反应(DFB)激光器，并经过端对端对接耦合方法与硅光芯片完成互连。为在确保体系丈量精度的条件下下降对后端采样与处理电路的要求，他们将硅光芯片的弱光电流输出经过金线键合的方法直接衔接至 CMOS 跨阻扩大芯片的输入。经跨阻扩大后的电信号，仅需经过低速采样电路收集，经过离线处理即可复原出输入高频微波信号的瞬时频率信息。

  面向电子对抗、雷达预警等实践使用场景，研讨人员们在试验演示了该全芯片化微波光子频率丈量体系对多种不同格局、微秒级快速改变的微波信号频率的实时辨别。如图 2 所示，依次是对 X 波段(8-12 GHz)范围内的跳频信号(Frequency hopping, FH)、线性调频(Linear frequency modulation, LFM)和二次调频(Seco

  ndary frequency modulation, SFM)三类信号的频率-时刻丈量成果，差错均方根仅 55-60 MHz，是迄今为止同类型集成微波光子体系所展示出的最佳功能。

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