◎ 科技日?qǐng)?bào)記者 華凌

記者15日從清華大學(xué)了解到，該校電子工程系方璐教授團(tuán)隊(duì)在智能光子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，成功研發(fā)出全球首款亞埃米級(jí)快照光譜成像芯片“玉衡”。這一成果標(biāo)志著我國(guó)智能光子技術(shù)在高精度成像測(cè)量領(lǐng)域達(dá)到了新高度。相關(guān)研究成果已在線發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《自然》。

科研團(tuán)隊(duì)依據(jù)智能光子原理，創(chuàng)新性地提出可重構(gòu)計(jì)算光學(xué)成像架構(gòu)，把傳統(tǒng)物理分光的限制轉(zhuǎn)變?yōu)楣庾诱{(diào)制與計(jì)算重建過(guò)程。通過(guò)深入挖掘隨機(jī)干涉掩膜與鈮酸鋰材料的電光重構(gòu)特性，團(tuán)隊(duì)達(dá)成了高維光譜調(diào)制與高通量解調(diào)的協(xié)同計(jì)算，最終研制出“玉衡”芯片。

“玉衡”芯片體積小巧，僅約2厘米×2厘米×0.5厘米，但它能在400—1000納米的寬光譜范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)亞埃米級(jí)光譜分辨率、千萬(wàn)像素級(jí)空間分辨率的快照光譜成像。該芯片可在單次快照中同時(shí)獲取全光譜與全空間信息，其快照光譜成像的分辨能力提升了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，打破了光譜分辨率與成像通量無(wú)法兼顧的長(zhǎng)期困境，為高分辨光譜成像開(kāi)創(chuàng)了新途徑。

方璐指出，“玉衡”解決了光譜成像系統(tǒng)的分辨率、效率與集成度難題，具有廣泛的應(yīng)用前景，可應(yīng)用于機(jī)器智能、機(jī)載遙感、天文觀測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。以天文觀測(cè)為例，“玉衡”的快照式成像每秒能夠獲取近萬(wàn)顆恒星的完整光譜，有望將銀河系千億顆恒星的光譜巡天周期從數(shù)千年縮短至十年以內(nèi)。憑借其微型化設(shè)計(jì)，“玉衡”還可搭載于衛(wèi)星，有望在數(shù)年內(nèi)繪制出人類前所未有的宇宙光譜圖景。

原標(biāo)題：《全球首款，成功問(wèn)世！我國(guó)芯片研制獲重大突破》

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