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清华团队重大突破 全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片玉衡问世
来源:中国高新网 百度 图 | 作者:亚洲经济报 | 发布时间 :2025-10-16 | 24 次浏览: | 分享到:
中国清华大学电子工程系方璐教授团队于智能光子领域斩获重大成果,成功研制出全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片——“玉衡”。这一突破标志着中国智能光子技术在高精度成像测量领域迈向全新高度,相关研究成果已在学术期刊《自然》在线发表。


传统难题迎突破:光谱分辨率与成像通量“两难困境”被破解

长期以来,光谱测量技术面临一个难以调和的矛盾——光谱分辨率与成像通量之间的“两难困境”。传统分光采集方式与固化结构限制了技术的发展,使得高分辨率与高通量难以兼得,成为制约光谱技术应用的关键瓶颈。这一问题长期困扰着科研人员,严重阻碍了相关技术在多个领域的深入发展。

创新架构引领变革:智能光子原理打开新思路

面对这一挑战,方璐教授团队另辟蹊径,基于智能光子原理,提出了一种全新的可重构计算光学成像架构。该架构突破了传统物理分光的限制,将光谱信息的获取过程转化为光子调制与计算重建的协同过程,为解决光谱分辨率与成像通量的矛盾提供了全新路径。


协同计算助力突破:“玉衡”芯片实现技术飞跃

通过深入研究随机干涉掩膜与铌酸锂材料的电光重构特性,团队成功实现了高维光谱调制与高通量解调的高效协同计算。在此基础上,团队研发出名为“玉衡”的高性能光子芯片。这款芯片体积仅为2厘米×2厘米×0.5厘米,却具备强大的功能。

在性能方面,“玉衡”芯片表现出色,可在400至1000纳米宽光谱范围内,实现亚埃米级的光谱分辨率和千万像素级的空间分辨率,支持单次快照完成全光谱与全空间信息的同步获取。这一成果将快照光谱成像的分辨能力提升了两个数量级,标志着光谱分辨率与成像通量无法兼顾的历史正式终结,为高分辨光谱成像开辟了崭新的发展方向。