近日，國家973計劃項目“新型寬帶大動態(tài)毫米波器件及應用中的微波光子學基礎研究(項目編號：2012CB315600)”課題驗收會在清華大學舉行。項目研究成果為我國實現寬帶、大動態(tài)毫米波系統提供了理論支撐、關鍵器件與核心技術。

雷達系統、電子對抗、衛(wèi)星遙感等探測系統正朝著大頻率范圍、寬帶寬、高動態(tài)范圍的方向發(fā)展，其核心問題是如何提高毫米波器件的帶寬和動態(tài)范圍。利用光子學方法產生、分配、控制和處理寬帶毫米波信號，被認為是解決上述核心問題的有效途徑，代表著微波光子學的發(fā)展前沿。在低噪聲方面，研究人員發(fā)現了光電混合振蕩器相噪的受限機理，獲得了逼近量子極限的相位噪聲水平-165dBc/Hz（@10kHz頻偏），揭示了毫米波信號區(qū)域分布的噪聲演化規(guī)律，實現了頻率可達THz、相位抖動小于1%的光纖長距離穩(wěn)相傳輸。在寬調諧、可重構信號處理方面，研究人員獲得了信號處理雜散機理的新認識，擴展了調諧范圍；提出電域等效光譜切割新原理，突破Q值物理受限瓶頸。在大動態(tài)方面，研究人員發(fā)現了光載毫米波作用下半導體載流子的漂移特性，提出了全新的量子結構，為實現大動態(tài)范圍的毫米波器件奠定了理論基礎。

在關鍵器件研制方面，研究人員實現了帶寬100GHz的大飽和電流（28mA）探測器，設計了集混頻與可調、可重構濾波于一體的新器件，打破了國外同類器件的禁運限制。結合大動態(tài)理論，研究人員實現了簡單、穩(wěn)定、可靠的“大動態(tài)光-毫米波轉換”鏈路，設計出了支持L至W相干捷變的、動態(tài)范圍高達120dBHz2/3的雷達接收前端。研究人員將該技術應用于某型雷達系統中，實現了物體轉動多普勒效應的測量，研究成果獲得中電集團特等獎。