微波光子学是一门融合微波技术和光子技术的交叉学科，研究在光频域实现对高频宽带微波信号的产生、处理、传输及接收。微波光子具有带宽大、传输损耗低、快速可重构及抗电磁干扰等优势，尤其在无线接入网、卫星通信、多波束光控相控阵雷达和电子战系统等众多领域展现出广泛的应用前景。
集成微波光子学的研究内容
然而，当前的微波光子系统大多是由分立器件组成，在体积、功耗、成本、稳定性等方面有待进一步提升，因此，芯片集成化已成为微波光子技术发展的必然趋势。在众多光电子集成基体材料中，硅基平台凭借其与CMOS 工艺的高度兼容、高密度集成的独特优势，成为未来实现微波光子系统规模化、低成本集成及光电融合一体化最具潜力的解决途径之一。正是基于这些驱动力，近十余年来，硅基光电子集成技术与微波光子技术持续融合，衍生出硅基微波光子学这一新兴的分支研究领域，并取得了丰富的成果与进展。
王兴军，北京大学博雅特聘教授、教育部长江学者特聘教授、电子学院副院长、北京北大全重科技创新研究院院长、国家重点领域创新团队负责人、光子传输与通信全国重点实验室副主任、国务院学科评议组成员、教育部教指委委员、美国光学学会会士、中国通信学会会士、中国光学学会会士、中国光学工程学会会士。近五年，主要围绕光电子集成芯片与信息系统开展工作，以通讯作者在Nature（3篇）、Nature Photonics、Nature Communications (15) 等高水平期刊发表论文100余篇，主持科技部重点研发项目、国家重大工程项目（3项）、国家自然科学基金重大仪器项目、重点项目（2次）等十多项国家级项目。代表性成果入选2025年两院院士评选的中国十大科技进展新闻、中国信息通信领域十大科技进展（2次）、中国光学十大进展（2次）、中国光学十大社会影响力事件（3次）、中国芯片科学十大进展、中国半导体十大进展（2次）等奖项，获得2024年北京市科学技术奖自然科学一等奖（排名第1）。培养的博士生1人获得北京市优博，7人获得相关领域学会优博。
王兴军教授结合多年的科研教学工作经验，对已发表的论文进行系统梳理，并整合了部分国内外同行的重要技术突破，撰写了《硅基微波光子技术》一书。全书共8 章，内容包括无源波导器件、调制器、探测器及激光器四类典型的应用于微波光子系统的硅光集成器件，以及光电振荡器、微腔频梳光分频等硅基微波信号产生技术，可重构滤波器、任意波形合成等硅基微波信号处理技术，硅基微波测量技术，多波束赋形技术，以及可编程微波光子处理器。书中详细介绍了这些硅基微波光子集成器件与功能系统的实现原理、仿真设计、模块化封装、测试表征方法等关键问题。
点击翻页 点击翻页 点击翻页 点击翻页
硅基微波光子技术购买
王兴军等著
北京: 科学出版社, 2026. 5
(微波光子技术丛书)选购丛书
ISBN 978-7-03-085060-7
在阐述基础科学与工程问题的同时，该书还重点介绍了作者提出的两项原创性技术突破：一是克尔微腔光梳驱动的新型硅基微波光子集成系统。该系统将微腔光梳的并行化优势与硅光集成的多维可重构特点完美结合，展示了一种高精度、快速可编程调控的微波光子滤波器。这一新颖的概念为解决复杂微波光子系统的集成提供了全新的、通用的技术思路。二是硅光与III-V 族化合物半导体、CMOS电路融合的多材料体系混合集成微波光子系统。该系统将不同集成技术平台的优势相融合，实现了兼顾高集成度与高性能的微波光波融合信息系统，书中具体展示了基于这种方案实现的高性能、可重构微波光子滤波器和瞬时频率测量系统，这一方案为实现微波光子的全链路芯片化集成探索了一条高实用价值的技术路径。
微腔光梳驱动的硅基集成FIR 微波光子滤波器系统。(a) 系统架构图；(b) 系统具体工作原理；(c) 硅光芯片CCD 观测下的实物图
《硅基微波光子技术》兼具前沿性、学术性和实用性，从单元器件到系统集成，从理论、仿真到芯片流片、封测与实验方法等方面进行深入系统介绍，与当前微波光子技术发展的迫切需求相契合。对于从事光电子学、电子信息工程教学与科研工作的教师、工程技术人员与相关专业的研究生，该著作是一本具有重要参考价值的专业书籍。鉴于此，我愿意为此书作序，期待它的出版能为微波光子集成技术领域的发展起到积极的推动作用，并期望看到该领域在未来持续蓬勃发展。
中国科学院院士 祝宁华
2025 年10 月
本文为《硅基微波光子技术》（王兴军等著. 北京: 科学出版社, 2026. 5）一书“序”，标题为编者所加。
(微波光子技术丛书)选购丛书
ISBN 978-7-03-085060-7
责任编辑: 惠 雪
微波光子学与硅基光电集成技术融合催生了一个新的领域：硅基微波光子学。本书系作者在硅基微波光子学领域教学、科研成果的总结，同时涵盖了对硅基微波光子学领域重要技术进展的回顾和阐述。全书共8 章，包括绪论以及硅基微波光子的无源器件、有源器件、信号产生系统、信号处理系统、信号测量系统、波束成形系统、可编程处理系统。
↑点击选购丛书
本书可作为高等院校光电子学、光学工程、微波工程、通信与信息系统等专业高年级本科生和研究生相关课程的参考用书，也可供相关领域的研究人员和工程技术人员参考。
（本文编辑：刘四旦）
专业品质 学术价值
原创好读 科学品位
一起阅读科学
热门跟贴