【光學前沿】硅基波導集成光學相控陣芯片：開啟激光雷達新時代

    在科技飛速發展的今天，創新的力量不斷重塑著我們的生活。其中，硅基波導集成光學相控陣芯片的出現，猶如一顆璀璨的新星，為激光加工領域帶來了前所未有的變革。

    2024年8月，《光學學報》“信息光子器件與集成”專題順利出版，其中關于硅基波導集成光學相控陣芯片的內容格外引人矚目。這種芯片按照相控陣架構布局集成光學單元器件，其工作原理獨特而精妙。通過改變子通道之間的幅度分布和相位分布，它能夠實現波束指向的靈活切換，宛如一位精準的指揮家，掌控著激光的方向。

    與傳統光學掃描器件相比，硅基波導集成光學相控陣芯片具有顯著的優勢。它不含透鏡和運動部件，這意味著它更加輕便、緊湊，為激光雷達的輕量化發展提供了有力支撐。同時，它能夠任意捷變地切換波束指向，實現自適應的掃描格式，極大地提高了激光雷達的智能化應用水平。想象一下，在自動駕駛領域，這樣的激光雷達能夠快速、準確地感知周圍環境，為車輛的安全行駛提供可靠保障。

    然而，創新之路并非一帆風順。硅基波導集成光學相控陣芯片將收發天線等完全單片集成在光學集成回路上，且陣元間隔難以滿足經典的半波采樣條件，這導致主波束外產生難以消除的指向混淆或能量損失，給介質波導平臺帶來了巨大挑戰。但科學界從未停止探索的腳步，從波長掃描、片上光放大、硅-氮化硅多層集成、消除指向混淆等多個維度進行技術突破。經過近15年的不懈努力，這項技術已逐步收斂到對自動駕駛激光雷達指標的實現上。

    上海交通大學“光子信號處理器件、系統與應用團隊”在這個領域發揮了重要作用。他們憑借豐富的經驗、專業的科研人才隊伍，承擔了多項重要項目，取得了一系列令人矚目的成果。他們的努力為硅基波導集成光學相控陣芯片的發展注入了強大動力。

    展望未來，硅基波導集成光學相控陣芯片有望落地量產，改變激光雷達產業乃至硅光產業的面貌。它將為我們的生活帶來更多的便利和安全，推動科技不斷向前邁進。