铌酸锂是一種性能優異的光學晶體，其材料光學損耗極低，且具有很強的電光和二階非線性效應，是傳統電光調制器和波長轉換器件的常用材料，廣泛應用于光纖通信、微波光子學及量子光學系統。然而，傳統铌酸锂器件受限于加工方法，集成度低，不僅體積大、成本高，而且功耗和速率都難以滿足未來光網絡的需求。近年來，随着單晶铌酸锂薄膜技術和铌酸锂微納加工技術的發展，片上集成的铌酸锂器件取得了長足的發展，不僅體積大大縮小，性能也大幅超越傳統铌酸锂器件。本報告将回顧薄膜铌酸锂平台近年的發展曆史，并介紹我們在該平台上實現的一系列高性能集成光子學器件，包括超低損耗光波導及微諧振腔，帶寬達300 GHz、覆蓋整個毫米波頻段的電光調制器，具有120 dB∙Hz4/5 無雜散動态範圍（SFDR）的高線性度調制器，低功耗、寬頻譜的電光頻率梳源，以及超緊湊的反向設計光子元件。在此平台的基礎上，我們将進一步展示包括超高速模拟信号處理和圖像邊緣檢測在内的高性能片上光子系統應用。這些器件有望為未來光通信、微波與毫米波系統提供小型化、高性能的解決方案。