微波光子學是一門融合微波技術和光子技術的交叉學科，研究在光頻域實現對高頻寬帶微波信號的產生、處理、傳輸及接收。微波光子具有帶寬大、傳輸損耗低、快速可重構及抗電磁干擾等優勢，尤其在無線接入網、衛星通信、多波束光控相控陣雷達和電子戰系統等眾多領域展現出廣泛的應用前景。

集成微波光子學的研究內容

然而，當前的微波光子系統大多是由分立器件組成，在體積、功耗、成本、穩定性等方面有待進一步提升，因此，芯片集成化已成為微波光子技術發展的必然趨勢。在眾多光電子集成基體材料中，硅基平臺憑借其與CMOS 工藝的高度兼容、高密度集成的獨特優勢，成為未來實現微波光子系統規模化、低成本集成及光電融合一體化最具潛力的解決途徑之一。正是基于這些驅動力，近十余年來，硅基光電子集成技術與微波光子技術持續融合，衍生出硅基微波光子學這一新興的分支研究領域，并取得了豐富的成果與進展。

王興軍，北京大學博雅特聘教授、教育部長江學者特聘教授、電子學院副院長、北京北大全重科技創新研究院院長、國家重點領域創新團隊負責人、光子傳輸與通信全國重點實驗室副主任、國務院學科評議組成員、教育部教指委委員、美國光學學會會士、中國通信學會會士、中國光學學會會士、中國光學工程學會會士。近五年，主要圍繞光電子集成芯片與信息系統開展工作，以通訊作者在Nature（3篇）、Nature Photonics、Nature Communications (15) 等高水平期刊發表論文100余篇，主持科技部重點研發項目、國家重大工程項目（3項）、國家自然科學基金重大儀器項目、重點項目（2次）等十多項國家級項目。代表性成果入選2025年兩院院士評選的中國十大科技進展新聞、中國信息通信領域十大科技進展（2次）、中國光學十大進展（2次）、中國光學十大社會影響力事件（3次）、中國芯片科學十大進展、中國半導體十大進展（2次）等獎項，獲得2024年北京市科學技術獎自然科學一等獎（排名第1）。培養的博士生1人獲得北京市優博，7人獲得相關領域學會優博。

王興軍教授結合多年的科研教學工作經驗，對已發表的論文進行系統梳理，并整合了部分國內外同行的重要技術突破，撰寫了《硅基微波光子技術》一書。全書共8 章，內容包括無源波導器件、調制器、探測器及激光器四類典型的應用于微波光子系統的硅光集成器件，以及光電振蕩器、微腔頻梳光分頻等硅基微波信號產生技術，可重構濾波器、任意波形合成等硅基微波信號處理技術，硅基微波測量技術，多波束賦形技術，以及可編程微波光子處理器。書中詳細介紹了這些硅基微波光子集成器件與功能系統的實現原理、仿真設計、模塊化封裝、測試表征方法等關鍵問題。

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硅基微波光子技術購買

王興軍等著

北京: 科學出版社, 2026. 5

(微波光子技術叢書)選購叢書

ISBN 978-7-03-085060-7

在闡述基礎科學與工程問題的同時，該書還重點介紹了作者提出的兩項原創性技術突破：一是克爾微腔光梳驅動的新型硅基微波光子集成系統。該系統將微腔光梳的并行化優勢與硅光集成的多維可重構特點完美結合，展示了一種高精度、快速可編程調控的微波光子濾波器。這一新穎的概念為解決復雜微波光子系統的集成提供了全新的、通用的技術思路。二是硅光與III-V 族化合物半導體、CMOS電路融合的多材料體系混合集成微波光子系統。該系統將不同集成技術平臺的優勢相融合，實現了兼顧高集成度與高性能的微波光波融合信息系統，書中具體展示了基于這種方案實現的高性能、可重構微波光子濾波器和瞬時頻率測量系統，這一方案為實現微波光子的全鏈路芯片化集成探索了一條高實用價值的技術路徑。

微腔光梳驅動的硅基集成FIR 微波光子濾波器系統。(a) 系統架構圖；(b) 系統具體工作原理；(c) 硅光芯片CCD 觀測下的實物圖

《硅基微波光子技術》兼具前沿性、學術性和實用性，從單元器件到系統集成，從理論、仿真到芯片流片、封測與實驗方法等方面進行深入系統介紹，與當前微波光子技術發展的迫切需求相契合。對于從事光電子學、電子信息工程教學與科研工作的教師、工程技術人員與相關專業的研究生，該著作是一本具有重要參考價值的專業書籍。鑒于此，我愿意為此書作序，期待它的出版能為微波光子集成技術領域的發展起到積極的推動作用，并期望看到該領域在未來持續蓬勃發展。

中國科學院院士 祝寧華

2025 年10 月

本文為《硅基微波光子技術》（王興軍等著. 北京: 科學出版社, 2026. 5）一書“序”，標題為編者所加。

(微波光子技術叢書)選購叢書

ISBN 978-7-03-085060-7

責任編輯: 惠 雪

微波光子學與硅基光電集成技術融合催生了一個新的領域：硅基微波光子學。本書系作者在硅基微波光子學領域教學、科研成果的總結，同時涵蓋了對硅基微波光子學領域重要技術進展的回顧和闡述。全書共8 章，包括緒論以及硅基微波光子的無源器件、有源器件、信號產生系統、信號處理系統、信號測量系統、波束成形系統、可編程處理系統。

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本書可作為高等院校光電子學、光學工程、微波工程、通信與信息系統等專業高年級本科生和研究生相關課程的參考用書，也可供相關領域的研究人員和工程技術人員參考。

（本文編輯：劉四旦）

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