我国芯片研制获重大突破 亚埃米级快照光谱成像芯片问世
清华大学电子工程系方璐教授团队在智能光子领域取得重大突破,成功研制出全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片“玉衡”,标志着我国智能光子技术在高精度成像测量领域迈上新台阶。相关研究成果在线发表于学术期刊《自然》。
科研团队基于智能光子原理,创新提出可重构计算光学成像架构,将传统物理分光限制转化为光子调制与计算重建过程。通过挖掘随机干涉掩膜与铌酸锂材料的电光重构特性,实现高维光谱调制与高通量解调的协同计算,最终研制出“玉衡”芯片。
“玉衡”芯片体积小巧,仅约2厘米×2厘米×0.5厘米,却能在400—1000纳米的宽光谱范围内,实现亚埃米级光谱分辨率和千万像素级空间分辨率的快照光谱成像。该芯片能在单次快照中同步获取全光谱与全空间信息,其分辨能力提升两个数量级,突破了光谱分辨率与成像通量无法兼得的长期瓶颈,为高分辨光谱成像开辟了新路径。
方璐表示,“玉衡”攻克了光谱成像系统的分辨率、效率与集成度难题,可广泛应用于机器智能、机载遥感、天文观测等领域。以天文观测为例,“玉衡”的快照式成像每秒可获取近万颗恒星的完整光谱,有望将银河系千亿颗恒星的光谱巡天周期从数千年缩短至十年以内。凭借微型化设计,它还可搭载于卫星,有望在数年内绘制出前所未有的宇宙光谱图景。我国芯片研制获重大突破 亚埃米级快照光谱成像芯片问世 我国芯片研制获重大突破 亚埃米级快照光谱成像芯片问世