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09
2026
-
03
微光梳-结构微波
作者：
结构电磁波，因其丰富的自由度，在基础研究与实际应用中拥有巨大潜力。然而，在微波频段，这些维度的利用，传统上需要庞大的硬件与复杂的系统，每个维度的产生、构建与调控，往往需要独立的专用设备。这种复杂性限制了结构化微波的性能与可扩展性，成为广泛应用的主要障碍。 近日，北京大学常林团队Yanping Li, Qi-Fan Yang等联合中国科学院空天信息创新研究院李王哲以及北京邮电大学黄善国等在Nature Photonics上发文，提出一种基于微梳驱动的微波光子天线阵列，实现结构化微波的全维度调控。 通过对大量相互相干的光学梳齿进行调制，仅用一套硬件，就以可编程方式同时、任意操控结构化微波的所有维度，显著降低系统复杂度。实现了一系列结构化微波前所未有的功能：包括超多模式涡旋微波合成、亚微秒级时空模式切换、宽带相位–频率响应调谐、大角度二维波束扫描，以及目前最全面的多维耦合能力。 这一突破，可用于构建结构化微波一体化通感系统：为6G网络提供210 bit s?¹ Hz?¹超高通信频谱效率，实现可检测四维信息的涡旋感知。
第一作者：Xiyao Song, Xiangpeng Zhang, Xinlu Gao, Ze Wang. 通讯作者：Yanping Li, Qi-Fan Yang, Shanguo Huang, Wangzhe Li & Lin Chang 通讯单位：北京大学，中国科学院空天信息创新研究院 Full dimensional control of structured microwaves based on microcombs. 基于微光梳，全维度调控结构微波
图 1： 基于微光梳，结构化微波全维度调控概念示意图。
图 2： 涡旋微波的产生与耦合。
图 3： 结构化微波的全维度调控。
图 4： 结构微波通感一体化系统。
来源：今日新材料
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