【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，華中科技大學光電信息學院唐明教授、嚴思琦副教授團隊聯(lián)合吉曉教授團隊提出了一種光子頻率感知驅(qū)動的自適應(yīng)微波超表面技術(shù)，為實現(xiàn)緊湊化、高集成、強抗電磁干擾的微波超表面閉環(huán)調(diào)控提供了新的技術(shù)路徑。相關(guān)研究成果以“光子頻率感知自適應(yīng)微波超表面”(Photonic Frequency-Sensing Adaptive Microwave Metasurface)為題發(fā)表在光學領(lǐng)域權(quán)威期刊Laser & Photonics Reviews上。博士生張澤、郝文鈺為論文共同第一作者，吉曉、嚴思琦和唐明為論文共同通訊作者。
 

　　頻率選擇超表面是實現(xiàn)電磁波頻譜調(diào)控、抑制電磁干擾和降低目標雷達散射截面的重要功能器件，在航空航天、無線通信、電磁防護等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。隨著復雜電磁環(huán)境和頻率捷變雷達等應(yīng)用場景的發(fā)展，超表面器件不僅需要具備可調(diào)諧頻譜響應(yīng)能力，還需要能夠?qū)ξ粗肷湮⒉ㄐ盘栠M行實時感知和自適應(yīng)調(diào)控。然而，傳統(tǒng)有源頻率選擇超表面通常依賴喇叭天線等外部微波接收器件獲取入射信號頻率，并據(jù)此產(chǎn)生反饋控制信號。這類方案增加了系統(tǒng)體積和硬件復雜度，也容易受到強電磁環(huán)境干擾，限制了其在緊湊化、分布式和可穿戴電磁系統(tǒng)中的應(yīng)用。
 

　　針對上述問題，研究團隊提出了基于集成微波光子芯片的頻率感知自適應(yīng)微波超表面方案。該方案利用薄膜鈮酸鋰光子芯片直接感知空間微波信號，無需傳統(tǒng)外置微波接收器件即可捕獲入射信號；同時，在傳感單元中引入Fano諧振機制，增強空間電場探測靈敏度，并在光域完成高精度微波頻率測量。測得的頻率信息進一步用作反饋信號驅(qū)動頻率選擇超表面，實現(xiàn)對超表面頻譜響應(yīng)的閉環(huán)調(diào)諧。在模擬頻率捷變雷達照射的實驗中，該系統(tǒng)在入射信號頻率未知的情況下，能夠在工作頻段內(nèi)自主完成“感知—測量—調(diào)控”一體化過程，并顯著抑制目標物體的雷達散射截面。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)無需人為干預(yù)即可根據(jù)入射微波頻率動態(tài)調(diào)節(jié)頻率選擇超表面的響應(yīng)特性，驗證了光子頻率感知在自適應(yīng)電磁調(diào)控中的可行性和有效性。
 

　　該研究將光子頻率感知與自適應(yīng)微波超表面控制集成于統(tǒng)一系統(tǒng)，構(gòu)建了具備空間微波感知、頻率識別和動態(tài)重構(gòu)能力的智能電磁調(diào)控平臺。與依賴傳統(tǒng)微波接收鏈路的方案相比，該方法在系統(tǒng)集成度、抗電磁干擾能力和閉環(huán)調(diào)控能力方面具有潛在優(yōu)勢，為面向通信、感知、電磁防護和智能隱身等應(yīng)用的集成電磁系統(tǒng)提供了新的研究思路。
 

　　據(jù)悉，唐明、嚴思琦團隊長期致力于光電融合芯片、光通信與光互連以及傳輸與感知一體化等方向的研究，在Nature Communications、Advanced Photonics、Laser & Photonics Reviews等高水平期刊及國際重要會議上發(fā)表多篇論文，在高速光傳輸、光電融合器件和智能光通信系統(tǒng)等方向取得了一系列突破性成果。
 

　　引用：光電信息學院唐明嚴思琦團隊聯(lián)合吉曉團隊在光電融合自適應(yīng)微波超表面領(lǐng)域獲進展 華中科技大學 【引用時間：2026年6月10日】