1.中国科学院微电子所在超宽带低噪声集成电路设计领域取得新进展
2.中国科学院微电子所在高性能注入锁定时钟倍频器方面取得进展
3.北理工团队在光子角动量谱测量方面取得重要突破
4.新华三“一种数据自平衡方法、装置及相关设备”专利公布
5.森美协尔“定位机构、定位方法及晶圆检测装置”专利公布
1.中国科学院微电子所在超宽带低噪声集成电路设计领域取得新进展
近期，微电子所智能感知芯片与系统研发中心乔树山团队在超宽带低噪声单片集成电路研究方面取得重要进展。
微弱信号处理链路对噪声极为敏感，低噪声放大器作为信号链路的关键元器件，决定了微弱信号的检测灵敏度。传统的低噪声芯片受晶体管的增益滚降、噪声和带宽相互制约的影响，导致各类系统的灵敏度和带宽无法满足信号多样性要求。同时，当电路长期工作在低温环境时，放大器的不稳定性加剧，导致系统可靠性降低。
为了解决以上问题，团队提出了可用于改变晶体管增益滚降的负阻技术和跨导重构技术，并且没有引入额外的热噪声；负阻利用晶体管源极容性器件与自身寄生电容，实现高频增益激增，抑制增益滚降，该增益滚降抑制方式在一定程度上实现了对后级噪声的抑制；跨导重构利用晶体管和源极电容对低频信号的整型作用，使该放大单元的等效跨导在低频呈现随频率增加特性，在高频呈现恒定跨导特性，从而实现无噪声引入下的平坦带宽。这两项技术从本质上解决了带宽和噪声相互制约的问题，使超宽带低噪声单片微波集成电路性能得到提升，同时为带宽拓展领域的研究提供了新思路。为了保证引入负阻后的放大器的稳定性，提出级间稳定性用等效品质因子衡量的准则，在该准则下设计了可工作在常温，高低温的芯片，芯片表现出出色的带宽和噪声性能，并且芯片整体性能处于行业内领先水平。
以上研究成果分别以“A 4–22 GHz Ultra-Wideband Low-Noise Amplifier With 0.8–1.5 dB NF and 28–31 dB Gain Enhanced by the Negative Load Impedance”为题发表在IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS—I: REGULAR PAPERS(DOI：10.1109/TCSI.2024.3448534)，以“A Compact 6–24-GHz Current-Reuse LNA With Bandwidth and Noise Enhancement”为题发表在IEEE MICROWAVE AND WIRELESS TECHNOLOGY LETTERS(DOI：10.1109/LMWT.2023.3341145)。微电子所博士研究生张晓杰为上述论文第一作者，微电子所梁晓新研究员为上述论文的通信作者。
图1 基于负阻技术的芯片设计
图2 跨导重构原理及芯片设计
图3负阻引入及跨导重构效果
2.中国科学院微电子所在高性能注入锁定时钟倍频器方面取得进展
人工智能、机器学习、云计算等应用的发展推动了智算/数据中心交换网络数据传输速率的迅速增长，对高速有线收发机系统中的时钟倍频器的工作速度、抖动、面积和功耗等性能提出了更高的要求。基于环形振荡器的注入锁定时钟倍频器具有低抖动多相时钟产生、紧凑布局、高能效和高鲁棒性等优势，成为有线收发机系统中多相时钟产生的有效解决方案。但注入锁定时钟倍频器面临固有注入相位误差、最优注入脉冲宽度及其随PVT变化的漂移等挑战，限制了注入锁定时钟倍频器性能的进一步提升和推广应用。
针对上述关键问题，微电子所高频高压中心刘新宇研究员/郑旭强研究员团队提出了一种新型基于环形振荡器的注入锁定时钟倍频器。团队提出了宽脉冲注入和传统窄脉冲注入相结合的互补注入方案，有效消除了窄脉冲注入引入的固有相位误差，同时增强了相位噪声抑制能力；设计了脉宽自适应注入脉冲产生电路，实现不同PVT下的最佳噪声抑制；开发了基于失锁检测和环路选择的频率追踪环路，扩展了频率锁定范围。该注入锁定振荡器被集成到高速有线收发机，实现了112Gb/s PAM4调制数据传输。
研究成果以“A Low-Jitter and Low-Reference-Spur Ring-VCO-Based Injection-Locked Clock Multiplier Utilizing a Complementary-Injection Scheme and an Adaptive Pulsewidth Adjustment”为题发表在集成电路设计领域顶级期刊Journal of Solid-State Circuits（JSSC）上，微电子所研究生王则栋为第一作者，微电子所郑旭强研究员为通讯作者。该项研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。
论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10742924
图1. 提出的基于环形振荡器的注入锁定时钟倍频器
图2. （a）芯片照片及各模块功耗；（b）RMS抖动随电源电压变化图；（c）RMS抖动随VCO控制电压变化图
3.北理工团队在光子角动量谱测量方面取得重要突破
近日，北京理工大学光电学院付时尧、高春清团队提出了一种紧凑型光子角动量谱智能感知方法，采用自主研发的周期渐变超表面提取待测光束的角动量特征，并经设计搭建的SADT-Net神经网络智能分析，实现了对光子角动量谱的精确测量，该项研究成果以“Metasurface based intelligent identification of total angular momentum spectra for beams”为题发表于SCI一区期刊ACS Photonics。该工作得到了北京市自然科学基金、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。该工作的合作单位为中国电力科学研究院以及香港理工大学，北京理工大学是唯一通讯作者单位。北京理工大学光电学院2022级博士研究生李浪、2022级硕士研究生高李梁、中国电科院程宇心博士为该论文的共同第一作者，付时尧教授为该论文的通讯作者。
先前研究表明，光子作为一种能量子，也可携带角动量。在傍轴近似下，光子的总角动量态可表示为自旋角动量态与轨道角动量态的直积。自旋角动量有两个本征值，对应宏观的左右旋圆偏振态；而轨道角动量对应于宏观的螺旋波面，其本征值可为任意整数。由于这些总角动量模式彼此正交，一束光中可同时包含多个总角动量模式，这些模式的相对强度分布就是这束光的总角动量谱，决定了光束的横向拓扑结构（各向异性波前及偏振分布）。光束的总角动量已应用于大容量光通信、信息加密、新型拓扑结构光场研究等领域，而高精度测量总角动量谱是这些前沿领域的核心基础。不同于轨道角动量谱的单一自由度测量，总角动量谱测量需要对两种自旋角动量态下的轨道角动量谱进行同时感测。现有技术通常利用偏振敏感器件进行光束总角动量模式分束以间接测量，但分束模式易混叠，支持模式数有限，仅能识别总角动量模式，很难测量总角动量谱。
图1 光束总角动量谱测量基本原理
针对上述问题，为实现对光子总角动量谱的精确测量，付时尧教授团队应用几何相位设计方法，制备了周期渐变结构超表面，完成了对待测光束总角动量分布特征的提取。该超表面的两个衍射级分别为两个自旋角动量本征模式下的特征提取衍射光场，经相机采集后，再利用该工作设计训练的、建立了特征衍射光场与对应总角动量谱的映射关系的SADT-Net卷积神经网络分析，最终高精度测量了待测光束的总角动量谱，测量均方误差达到了10-6。该方法实现了对自旋角动量谱和轨道角动量谱的同时测量，最多支持34个总角动量模式，且鲁棒性强。此外，该测量方法表现出很强的抗噪声的能力，在实验中引入图像采集噪声、光路对准误差后，仍能保持光束总角动量谱的高精度识别。
图2 不同强度图像采集噪声下的光束总角动量谱识别效果
该工作利用周期渐变结构超表面成功提取了待测光束的总角动量分布特征，再经人工智能算法识别，最终实现了对光束总角动量谱的快速高精度测量，提供了紧凑、快速、稳定、准确的光子态谱测量方案。该工作将有力促进大容量激光通信、新型激光探测、高维量子信息等基于光子角动量的新质应用发展。
文章链接：https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c01930
第一作者简介：
李浪，北京理工大学光电学院2022级博士研究生，导师为付时尧教授，主要研究方向为复杂结构光场分析及其在目标探测等方面的应用。在Advanced Photonics等发表论文11篇，以学生第一发明人申请发明专利1项，获软著2项。参加2024年全国光学与光学工程博士生学术联赛，以百强赛单场冠军身份进入全国总决赛并获优秀奖。
高李梁，北京理工大学光电学院2022级硕士研究生，导师为付时尧教授，主要研究向为涡旋光场模场分析与评价，在ACS Photonics等发表论文4篇，以学生第一发明人申请发明专利1项。
程宇心，博士，工作于中国电力科学研究院电力传感研究所，主要从事MEMS电气量微纳传感器研发工作，在Nature Communications等发表论文18篇。
通讯作者简介：
付时尧，北京理工大学教授、博导，国家级青年人才。长期从事激光光场调控技术及应用研究，主持国家重点研发计划、基金委原创探索计划等项目十余项，出版专著2部，发表论文60余篇，获授权发明专利22项，研究成果已应用于多个系统。曾入选博新计划，获北京市自然科学二等奖（序1）、中国电子学会优秀博士论文奖、王大珩光学奖等。现为美国光学学会资深会员（Optica Senior Member）、中国激光杂志社第三届青年编委员会委员、《光学学报》等期刊青年编委、《红外与激光工程》青编委会执行委员会委员等。（来源： 北京理工大学）
4.新华三“一种数据自平衡方法、装置及相关设备”专利公布
天眼查显示，新华三技术有限公司“一种数据自平衡方法、装置及相关设备”专利公布，申请公布日为2024年8月19日，申请公布号为CN119135687A。
本申请涉及数据处理技术领域，特别涉及一种数据自平衡方法、装置及相关设备。该方法应用于调度决策设备，该方法包括：获取Kafka集群包括的各节点的关键指标信息，其中，一个节点的关键指标用于表征该节点的负载状态；基于各节点的关键指标信息，分别计算各节点的节点健康度；在确定任一节点的健康度不满足预设要求时，基于各节点所承载主题的分区数量和各主题分区的流量信息，生成数据平衡方案，并基于所述数据平衡方案调整各节点所承载主题和/或所承载主题的分区。
5.森美协尔“定位机构、定位方法及晶圆检测装置”专利公布
天眼查显示，深圳市森美协尔科技有限公司“定位机构、定位方法及晶圆检测装置”专利公布，申请公布日为2024年11月12日，申请公布号为CN119115844A。
本申请涉及一种定位机构、定位方法及晶圆检测装置。定位机构包括：第一安装板、第二安装板以及多组定位组件，第二安装板设置于第一安装板的一侧，第二安装板具有多个安装孔；定位组件包括定位销及定位导套，多组定位组件的多个定位销间隔设置于第一安装板面向第二安装板的一侧且环绕第二安装板的外周设置，多个定位销与多个安装孔一一对应设置，定位导套可分离设置于第二安装板，定位导套用于套设在定位销的外周且与定位销过渡配合，以实现第一安装板及第二安装板的对位，定位销的最大径向尺寸小于或等于定位导套的内径；定位导套的外径小于安装孔的径向尺寸。定位机构具有较高的定位精度且易于安装定位。
