即将到来的清华大学110周年校庆之际，本实验室推出国际领先新型光电子芯片的研究成果展示。

（1） 光谱实时成像芯片及产业应用

世界首款CMOS实时光谱成像芯片，成功实现了将155216个微型光谱仪集成在一个CMOS图像传感器上，一次拍照即可获得一幅完整的光谱图像；每个微型光谱仪都具有独立的光谱分析功能，单色光光谱恢复的中心波长偏差小于0.1nm, 光谱分辨率为0.8nm。相关工作已实现成果转化落地，成立“北京与光科技有限公司”，目前公司已完成数千万元融资，并完成了微型光谱仪和水质监测系统的产品开发，正在推向市场。

（2） 光量子态产生-操控芯片及量子网络

利用硅光子集成技术实现了光量子态产生、操控和探测的光量子芯片。发展出光通信波段集成量子光源的全面解决方案并转化为产品设备，成功应用于量子隐形传态和量子纠缠交换等量子通信光纤城域网场地实验。利用硅光量子芯片实现了40用户的全连接量子密钥分发网络，单一量子光源支持的量子密钥分发线路达到780，为国际上最好水平。

（3） 高维光学模态产生-探测-操控芯片及光计算

利用不同阶次轨道角动量（OAM）光束之间的正交性，创新性地提出了利用硅基光学微环构成高速轨道角动量动态编码/解码器，并给出了在集成芯片上通过轨道角动量编码实现高速无线光通信的解决方案；分别实现了纯态OAM模式在-4~4阶和叠加态在-5~5阶之间的动态调控，比国际上同类芯片的可调范围增加近一倍。基于此，开展了高维光学模态的矩阵运算及其在光神经网络方面的研究，并率先启动光伊辛机等新型光计算实验床的搭建。

（4） 自由电子辐射芯片-器件及系统

首次观测到无阈值切伦科夫辐射现象，利用人工双曲超材料将产生切伦科夫辐射的电子能量降低两个数量级以上（仅0.25-1.4keV），并同时实现了首个集成在芯片上的自由电子光源；研制出0.3THz、窄线宽（18kHz）的高阶相干Smith-Purcell辐射太赫兹源，首次在小型化器件中观测到高阶相干Smith-Purcell辐射现象，辐射线宽较现有电子学太赫兹源缩小约2个量级；成功搭建自由电子辐射光源系统，用于探索自由电子与微纳结构相互作用产生辐射，以及研究片上的自由电子操控。

展示时间： 4月24-25日9：00-17：00

展示地点： 罗姆楼一层东侧洁净实验室