摘要：近期，中国在科技领域取得一项令世界瞩目的重大突破 —— 成功研制出具有重大飞跃意义的微波光子雷达，其技术水平远超当前国际同类产品，诸多性能甚至达到 “未来黑科技” 级别，引发全球广泛关注。
近期，中国在科技领域取得一项令世界瞩目的重大突破 —— 成功研制出具有重大飞跃意义的微波光子雷达，其技术水平远超当前国际同类产品，诸多性能甚至达到 “未来黑科技” 级别，引发全球广泛关注。
雷达作为现代战争中至关重要的军事装备，堪称海、陆、空、天各兵种的 “眼睛”，是全天候、复杂环境下发现和跟踪各类威胁的关键手段。但传统雷达多为单一功能设备，存在诸多弊端，如装备种类繁杂、结构复杂，给研制、生产、使用和维护带来极大不便，严重影响装备的通用化和标准化建设；作战时，大量不同性能雷达传感器的数据传输至控制计算机，系统反应时间延长，作战效能大打折扣；在舰船、飞机、卫星等空间、载重和能源有限的载体中，多部雷达同时配置会引发严重的电磁兼容性问题，对载荷能力和续航能力构成巨大挑战；此外，各雷达参数固定，在电子对抗中极易被捕获和压制，生存能力较低。
为突破这些瓶颈，实现集多种功能于一体的新型雷达成为重要发展趋势。微波光子雷达应运而生，它采用光子作为信息载体，借助光谱资源的丰富性和光子技术的灵活性，能高效产生并处理雷达宽带信号。与传统电子雷达相比，微波光子雷达具备快速成像、高分辨率和精准目标辨识能力，成功克服了传统雷达受电子器件带宽限制导致的分辨率和处理速度提升难题，满足了未来高性能雷达的应用需求。
中国在微波光子雷达领域成果斐然。中科院电子学研究所成功研制出国内第一台微波光子雷达样机，并通过外场非合作目标成像测试，获取国内首张微波光子雷达成像图样，其图像分辨率达到国际领先水平，比现有技术高出一个数量级。该雷达可对目标精细结构和特征进行快速识别，不仅适用于作战平台对小型化目标的实时辨识，还能为无人智能设备提供精确环境信息，在军事和民用领域均具有重大战略价值。
近期，南开大学与香港城市大学联合团队取得的突破同样震撼。他们成功研发出全球首款薄膜铌酸锂光子毫米波雷达芯片，相关成果登上国际顶级期刊《自然・光子学》，被业界誉为 “划时代的里程碑”。这一芯片优势显著：
南开大学朱厦教授表示，这不仅是材料学的重大胜利，更是光子技术与雷达融合的重大飞跃。
微波光子雷达在多个领域展现出广阔应用前景：
军事领域：对隐身战机探测效果显著。其超高分辨率能够捕捉战机表面微小结构特征，可有效探测隐身五代战机，且不受复杂电磁环境干扰，准确性和可靠性远超传统电子扫描式雷达。美国隐身五代战机 F-22 的机体形状及隐身涂层虽能躲避电磁波，但在微波光子雷达下将无所遁形。未来，该雷达有望让美国 F-22 及 F-35 两款隐身战机在解放军面前 “原形毕露”，配合我国先进六代机，将使美军空中优势荡然无存。此外，该雷达芯片的毫米级小型化优势，使其可轻松安装在各类无人机或导弹上。搭载该雷达的无人机群实施 “蜂群作战” 时，可通过实时共享数据对敌方目标发起精准打击；导弹也能借此随时调整飞行轨迹，大幅提升命中率。民用领域：智能驾驶：传统车载雷达易受雨雾干扰，而光子雷达凭借高分辨率与抗干扰能力，可实时探测 200 米内微小障碍物。实验显示，搭载该芯片的测试车辆在复杂路况下识别精度提升 300%，为 L5 级自动驾驶发展提供有力支持。例如，传统电子扫描雷达可能将马路上飘落的塑料袋误判为危险物品，导致不必要的紧急刹车，而新型雷达能够分辨塑料袋材质及运动轨迹，避免此类情况发生，还能预判行人、自行车等目标行进方向，显著提升无人驾驶汽车的安全性与舒适性。6G 通信：6G 需支持太赫兹频段通信，光子雷达芯片的高频宽特性恰好解决信号传输难题，未来有望成为基站核心组件，推动 “空天地海” 一体化网络建设。无人机与安防：大疆新一代无人机已测试该技术，夜间避障成功率提升至 99%；安防领域可通过高清成像识别 5 公里外人体动作，反恐搜救效率大幅提高。工业 4.0：在 ABB 工厂测试中，配备光子雷达的机械臂抓取误差小于 0.1 毫米，较传统方案提升 10 倍精度，为智能制造树立全新标准。智能家居：新型雷达通过感知人体位置与动作，可按程序设定自动调节灯光亮度及空调温度。当家中出现异常移动状况时，系统能立即识别并发出警报，可彻底替代传统摄像头。与传统摄像头相比，雷达不存在联网泄露隐私问题，且可在黑暗或烟雾环境中正常工作。医疗领域：可通过毫米波扫描皮肤表层微小特征，辅助癌症早期筛查工作。从全球竞争格局看，当前毫米波雷达市场主要被恩智浦、英飞凌等国外巨头垄断，但其产品多基于传统电子技术。中国团队的光子芯片技术直接实现跨代颠覆。在成本方面，传统 77GHz 雷达芯片单价超 200 美元，而光子芯片量产成本有望降至 50 美元以下；专利布局上，中国团队已申请 43 项核心专利，覆盖材料、工艺、算法全链条，构建起坚实的技术护城河。国际权威期刊评价称，这项研究标志着微波光子雷达从实验室走向产业化的重要转折点。
展望未来，2026 年搭载该芯片的车型有望实现量产，2030 年前 6G 网络或实现全球覆盖。更长远来看，微波光子雷达技术将深刻改变生活：智慧城市中，交通信号灯与车辆实时互联，拥堵预计减少 40%；医疗领域，毫米波成像可无创检测早期肿瘤，精度媲美 MRI；元宇宙领域，结合 AR 设备可实现毫米级手势识别，大幅提升沉浸感。正如研究团队负责人所说：“我们正站在光子时代的门口，未来十年，这项技术将像 5G 一样深刻改变世界！”
中国微波光子雷达技术的突破，是科研人员不懈努力与创新的结晶。未来，随着技术不断完善和推广应用，必将在更多领域发挥巨大作用，推动中国乃至全球科技发展迈向新高度。
来源：人工智能学家