暨南大学融媒体中心讯 近日，物理与光电工程学院（理工学院）光电工程系卢惠辉/关贺元教授团队在光波导混合集成器件领域取得重要进展，成功研制出一种基于薄膜铌酸锂波导的片上相控阵器件，可在芯片尺度上实现光束的电控转向，同时获得更窄、更清晰的光束输出。相关成果以“Narrow beam and low-sidelobe electro-optic beam steering on thin-film lithium niobate optical phased array”为题发表于国家卓越行动计划高起点新刊Opto-Electronic Science（影响因子26.9），并被选为当期封面论文，论文刊发后关注度较高，被Science Magazine、EurekAlert以及AlphaGalileo等国际学术媒体报道。论文第一作者是黎洋博士，通讯作者是卢惠辉教授和关贺元教授。

光学波束扫描是自由空间光通信、激光雷达及光计算等领域的关键技术。相较传统机械扫描方式，光学相控阵易小型集成，并具有无机械惯性、扫描速度快等优势，但现有技术仍面临主光束发散、杂散光明显和定位精度不足等问题，难以适配高精度与高抗干扰应用。

针对上述难题，研究团队依托薄膜铌酸锂优异的电光效应与低损耗特性，提出并实验验证了基于薄膜铌酸锂波导相控阵的高性能电光波束转向方案，在微型光芯片上通过电信号精确控制光的传播方向，使扫描光束更集中、更纯净，实现主瓣与旁瓣性能的协同突破。在具体设计上，团队构建了特殊周期性脊型光波导结构，抑制阵元间光学串扰，让输出光束更加稳定。同时，借助智能优化算法排布各个波导通道的间距，既能压制多余旁瓣干扰，也能让光束转向定位更精准。此外，研究人员还设计了梯形辐射结构并刻蚀光栅，使得转向光束宽度在有限尺寸的器件上得到了进一步收紧。实测结果表明，这一仅由16个通道组成、发射尺寸约为140 μm$\times$250 μm的微型相控阵器件，就能够实现非常窄的光束输出，同时还能在较大范围内灵活扫描，并有效抑制干扰信号，展现出优异的光束调控能力。该研究成果丰富了光束调控技术的研究体系，为实现高性能、低功耗的芯片级光束扫描器件提供了新的技术参考，对推动自由空间光通信、空间光互联应用及激光雷达系统的小型化与集成化具有重要意义。

值得一提的是，该项研究成果发表后受到领域广泛关注，相关论文获南京大学李涛教授团队在国际学术期刊Opto-Electronic Advances以“High-quality electro-optic beam steering”为题进行专题点评和报道，充分印证该工作在薄膜铌酸锂光束电光调控领域的创新性与学术价值，也体现出团队在集成光束扫描方向的研究成果得到国内外同行的认可。

论文链接：

https://www.oejournal.org/oes/en/article/id/e73257a3-8034-4ea3-8b13-8b775e0d1edf

论文点评链接：

https://www.oejournal.org/oea/article/doi/10.29026/oea.2026.260117?viewType=HTML

责编：苏倩怡