北京大学电子学院突破多模微谐振器技术,推动光子分子开关发展
在现代通信和光电子领域,多模微谐振器技术因其在提高信号处理能力和扩展频带宽度方面的潜力而备受关注。北京大学电子学院的最新研究成果,为我们揭示了多模微谐振器中多功能光子分子开关的全新应用前景。

这项研究的核心在于利用光学超模相互作用构建人工光子分子,并通过动态控制不同空间模态之间的交互,实现光子分子在单模式和多模式工作状态之间的转换。这种“关闭/打开”功能,极大地拓宽了光子分子的应用范围。
在实验中,研究团队成功实现了一个硅微环,其本征品质因子接近1000万,自由频谱范围高达115GHz,这一成果打破了自由光谱范围-品质因子权衡的常规限制,为超宽带和高分辨率毫米波光子运转提供了可能。
此外,基于这一发现,研究人员验证了一种超宽可调谐集成毫米波光子滤波器,工作频率高达57.5GHz(U波段),具有32MHz的超窄3-dB带宽。这一成果不仅代表了硅平台上集成器件所能实现的最宽可调谐范围,同时也保持了3-dB的窄带宽,这对于6G通信技术的发展具有重要意义。
研究人员还实现了一个集成的光电振荡器,其可调谐频率范围为50GHz,这为集成微谐振器的器件设计和能量控制提供了新的视角,向下一代超高速光电应用迈出了重要一步。
这项工作不仅为量子和非线性光学的物理方面提供了新的视角,而且对于开发6G无线通信技术以提供超宽带操作具有广阔的意义。通过架构优化,可以进一步提高RF应用程序的性能,为sub-6G频段扩展到U频段的一系列应用提供支持,从而进入集成毫米波光子学领域。
总结而言,北京大学电子学院的这项研究不仅在学术上具有创新性,而且在实际应用中具有极高的价值,为未来通信技术的发展提供了强有力的技术支持。
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多基准轴透射式离轴光学系统高精度定心装调方法
星载光谱仪可获取空间连续分布的光谱数据,是陆地植被监测、海洋环境探测等领域的核心载荷。为校正分光系统引入的畸变,星载光谱仪成像透镜多采用离轴透射式设计,由此形成的多光轴结构存在大倾角、大偏心特征,超出了传统同轴系统定心装调方法的适用范围。本文提出一种多基准轴定心装调方法(Multi-referenceAxisAlignment,MAA),通过镜筒结构一体化加工预置各光轴的偏心与倾斜参数,结合光学平板实现基准轴的高精度引出,将复杂多光轴系统的装调拆解为多个单光轴子系统的独立装调,突破了传统定心仪的测量范围限制。针对某星载光谱仪3光轴离轴透射系统开展装调验证,实测结果表明,透镜最大偏心误差小于25.4μm,最大倾斜误差小于17.7″,系统实际畸变与理论值平均偏差小于0.32μm,全面满足设计指标要求。该方法为离轴折射类光学系统的高精度装调提供了可行的技术路径,拓展了透射式光学系统装调的适用边界。
2026-05-22
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平凸透镜朝向对光束会聚效果及像差特性的影响分析
平凸透镜是各类光学系统中应用最为广泛的基础折射元件之一,属于典型的无限共轭透镜,核心光学功能分为两类:一是将点光源出射的发散光束准直为平行光束,二是将入射的准直平行光束会聚至单点。在激光光学、显微成像、光电检测等领域的光路设计与装调中,平凸透镜的安装朝向是直接影响系统性能的核心参数,其选择直接决定了像差水平与最终会聚效果。
2026-05-21
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光机系统设计:镜头装配轴向预紧力计算(一)——通用设计原则与基础方法
本文基于光机系统设计领域的经典工程理论,系统阐述镜头装配中透镜面接触安装技术的核心原理,明确轴向预紧力在透镜固定、精度保持与环境适应性中的关键作用,详细介绍标称轴向预紧力的基础计算方法、参数定义与适用边界,同时解析轴向预载对透镜自动定心、抗径向偏心的力学效应,为光学镜头的装调设计提供标准化的工程参考。
2026-05-21
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高精度轴对称非球面反射镜面形轮廓非接触式测量方法
非球面光学元件是高端光学系统的核心器件,其面形轮廓的高精度、可溯源测量是保障加工质量与系统性能的关键。本文针对轴对称非球面反射镜的测量需求,建立了通用化的非球面扫描轨迹数学模型,提出一种基于独立计量回路的非接触式坐标扫描测量方法。该方法采用运动与计量分离的框架结构,有效隔离运动误差对测量结果的影响;测头采用集成阵列式波片的四象限干涉测量系统,实现1nm级测量分辨率;通过扫描执行机构与多路激光干涉系统共基准设计,实现测量值可溯源至“米”定义。试验验证表明,该方法测量误差小于0.2μm,重复性精度达70nm,整体测量精度达到亚微米级,为非球面测量的量值统一与溯源提供了成熟的技术方案。
2026-05-21
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麻省理工学院固态激光雷达硅光子芯片核心突破解读
麻省理工学院研究团队攻克了硅光子集成光学相控阵(OPA)固态激光雷达的长期核心瓶颈,通过创新的低串扰集成天线阵列设计,首次实现了宽视野扫描+低噪声高精度的无活动部件激光雷达芯片,为下一代紧凑、高耐用性固态激光雷达的落地奠定了技术基础。
2026-05-20
