记者近日从大连理工大学获悉，该校光电工程与仪器科学学院青年学生团队瞄准光电吊舱在复杂场景下弱目标识别难题，经过多年技术攻关，研发出基于硫系相变材料的高算力、低功耗光子计算芯片，为低空监测、边海防巡检、无人机探测和应急搜救等场景中的智能光电感知提供了关键解决方案。

光电吊舱是无人机、车载平台和低空监测装备中的重要感知单元，主要承担远距离搜索、跟踪和识别任务。目前，光电吊舱在复杂背景、低照度、雾霾干扰和平台抖动等条件下，仍然面临弱目标识别难的问题。远距离小型无人机、低温人员和复杂地物背景中的移动目标，往往具有尺寸小、信号弱、对比度低和特征不明显等特点。传统电子处理系统需要在大量图像数据中完成目标提取和识别，容易出现响应慢、漏检率高、误检率高和跟踪不稳定等问题。同时，光电吊舱还受到体积、重量和功耗限制，难以单纯依靠增加电子算力解决识别难题。

针对这一难题，大连理工大学“光秩芯维”团队创新提出“光子计算芯片+光电融合处理”的新技术。该技术利用光信号高带宽、低延迟和天然并行的特点，在光域中完成部分信号调制、特征增强和并行处理，减轻后端电子芯片的数据处理压力，提升弱目标识别的实时性和稳定性。不仅如此，团队还引入硫系相变材料的非易失调控机制，使芯片在完成状态切换后无需持续供电维持计算状态，实现静态零功耗；通过硅光集成结构优化，将核心相移器尺寸压缩至微米级，提升片上集成密度；开发多级多通道精细调控结构，提高复杂光电信号处理和智能识别能力。

最终测试数据显示，团队研发的光子计算芯片将核心相移器尺寸压缩至小于30微米，保持功耗为零，调制功耗降低至纳焦量级，功耗降幅超过99%；芯片密度集成提升250倍，且兼具低损耗传输和多级精细调控能力，可实现128级调控，为复杂光电数据处理、多源传感信息融合和智能识别提供硬件支撑。目前，该项目已面向光电信息处理与智能感知场景推进工程化验证，并已与相关企业形成光电融合处理组件开发合作意向。

“我们的光子计算芯片满足了新一代吊舱弱目标识别的需求，接下来将继续完善原理探究，加速实现研究成果的应用和转化。”相关负责人刘泽儒表示。