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全球首款!国产光谱成像芯片实现亚埃米级快照

电子发烧友网报道(文 / 吴子鹏)日前,清华大学电子工程系方璐教授团队宣布,成功研制出全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片
电子发烧友网报道(文 / 吴子鹏)日前,清华大学电子工程系方璐教授团队宣布,成功研制出全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片 “玉衡”。这一成果不仅标志着中国在智能光子技术领域取得重大突破,也为高精度成像测量打开了全新的发展通道。相关研究已在线发表于国际顶级期刊《自然》。 从理论到实践:研发进程的突破性跨越“我们提出可重构计算光学成像架构,将物理分光限制转化为光子调制与重建过程。” 方璐教授在介绍研发历程时表示,团队突破传统光谱成像的固有瓶颈,通过挖掘随机干涉掩膜与铌酸锂材料的电光重构特性,实现了高维光谱调制与高通量解调的协同计算。 这项研究并非一蹴而就,方璐教授团队在光谱成像和智能光子领域深耕多年。2015 年,该团队开始探索智能光子技术,提出分布式广度光计算架构,建立干涉 - 衍射联合传播模型,为后续芯片研发奠定理论基础。2020 年,该团队研制出国际首款大规模通用智能光计算芯片 “太极 - I”,突破传统电子芯片算力瓶颈,在国内外引起了广泛关注。 同时,早在三年前,方璐团队就已开始探索计算光学成像的新路径。在反复实验与理论推演中,他们发现传统分光采集与固化结构的局限性 —— 光谱分辨率与成像通量之间存在难以调和的矛盾。团队另辟蹊径,将物理分光限制转化为光子调制与重建过程,最终成功研发出 “玉衡” 芯片。 “玉衡” 芯片的性能指标令人惊叹:仅 2 厘米 ×2 厘米 ×0.5 厘米的体积,却能在 400 至 1000 纳米的宽光谱范围内,实现亚埃米级光谱分辨率、千万像素级空间分辨率的快照光谱成像。与传统光谱测量技术相比,“玉衡” 实现了快照光谱成像分辨能力提升两个数量级的突破,可实现亚埃米级光谱分辨率(