微波光子器件与集成系统基础研究取得重要突破

国家973计划项目“面向宽带泛在接入的微波光子器件与集成系统基础研究”重点针对微波光子相互作用下的高带宽转换机理、高精细调控方法、高灵活协同机制等3个科学问题，在微波光子作用机理、关键器件与原型系统方面取得了重要突破，为未来发展提供了相应的理论与技术支撑。

在“高带宽”方面，研究团队揭示了新材料光学响应的增强机理与特性规律，首次实验发现了石墨烯等二维材料具有微波与光波类似的可饱和吸收特性，可用于实现更高带宽的调制器，相关成果被国外媒体报道并被认为是“石墨烯在微波光子学中崛起”、“可能改变微波通信的未来”；发明了倒梯形波导结构，攻克了高带宽、窄线宽、可调谐、高稳频等关键技术，研制成功了国际领先的30GHz模拟直调半导体激光器。在“高精细”方面，研究团队研制了精度2.2MHz、范围112GHz的微波处理光子集成芯片，性能指标领先；实现了光域微波超宽带精细调控和大动态超宽带稳相微波光传输。在“高灵活”方面，面对宽带泛在接入的共性问题，研究团队首次提出了基于软件定义的微波光波资源统一调度与功能虚拟化的C-RoFlex模型；研制了覆盖L/S/Ku/Ka且子信道带宽15-120MHz灵活可变的微波光子柔性卫星转发器样机；构建了分布式大动态可协同的智能光载无线（I-ROF）原型系统与研究平台。

该项目所取得的“宽带集成、稳相传输、多频重构”等创新成果在嫦娥三号X波段信标信号采集、北斗导航高轨卫星的轨道监测和微波光子柔性卫星转发器等国家重大工程中得到验证和技术应用。