近期,我院光信息技术创新中心课题组在光电振荡器研究方面取得新进展,课题组联合中山大学蔡鑫伦团队成功在薄膜铌酸锂(TFLN)光子集成芯片上,实现了V波段超快可调谐薄膜铌酸锂(TFLN)傅里叶域锁模光电振荡器(FDML OEO)。具体内容以“V-band ultra-fast tunable thin-film lithium niobate Fourier-domain mode-locked optoelectronic oscillator”为题发表在《Light: Science & Applications》上,我院为论文通讯单位,姚晓天教授与郝鹏研究员担任共同通讯作者。
两研究团队在薄膜铌酸锂平台上实现了V波段超快可调谐傅里叶域锁模光电振荡器。该系统利用铌酸锂的高速泡克尔斯效应,集成了一个高速调制器和一个电调谐微环滤波器,通过傅里叶域锁模(FDML) 技术成功生成了线性啁啾微波信号和2级和4级频移键控(FSK)微波信号。该振荡器实现了高达65 GHz的高射频振荡,成功生成了具有前所未有的30 GHz扫描带宽的线性啁啾微波波形,对应于5.7 GHz/μs的啁啾率和159054的大时间带宽积。同时,生成的50GHz高频信号相位噪声测试结果比目前先进商用信号源优14dB以上。
这项研究不仅在器件性能上实现了多项突破,研究验证了薄膜铌酸锂在高速、高频率、高线性度光电集成系统中的独特优势,也为未来片上微波光子系统的开发提供了新机遇。宽带宽、高速啁啾的微波波形可大幅提升雷达的距离分辨率和抗干扰能力,支持快速切换的多频段FSK信号,为高速、灵活无线通信提供了新的硬件基础。

以上工作得到河北省自然科学基金、河北大学自然科学交叉学科研究计划以及河北大学高层次引进人才项目的大力支持。
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41377-025-01988-7