日前，清华年夜学电子工程系传授方璐团队于智能光子范畴得到庞大冲破。该团队乐成研制出全世界首款亚埃米级快照光谱成像芯片“玉衡”，可实三木SEO-此刻亚埃米级光谱分辩率、万万像素级空间分辩率的快照光谱成像。这标记着我国智能光子技能于高精度成像丈量范畴迈上新台阶。相干结果于线发表在《天然》。
光谱记载着光于差别波长下的强度变化，展现了物资与光的彼此作用，是解析身分、布局与特征的“光学密钥”。然而，传统光谱丈量受限在分光收罗与固化布局，光谱分辩率与成像通量之间持久存于固有抵牾。这成了光谱成像范畴久未破解的科学难题。
对于此，方璐课题组另辟蹊径，提出了可重构计较光学成像架构，将物理分光限定转化为光子调制与重修历程，挖掘随机干预干与掩膜与铌酸锂质料的电光重构特征，实现了高维光谱调制与高通量解调的协同计较。
于此基础上研发的“玉衡”芯片，无需于波长维度捐躯通量，每一个像素都可获取完备光谱信息。是以，其芯片体积虽然仅有约2厘米×2厘米×0.5厘米，却可于400~1000纳米的宽光谱规模内，实现亚埃米级光谱分辩率、万万像素级空间分辩率的快照光谱成像，能于单次快照中，同步获取全光谱与全空间信息，其快照光谱成像的分辩能力晋升两个数目级，冲破了光谱分辩率与成像通量没法兼患上的持久瓶颈，为高分辩光谱成像斥地了新路径。
据先容，“玉衡”霸占了光谱成像体系的分辩率、效率与集成度难题，可广泛运用在呆板智能、机载遥感、天文不雅测等范畴。于论文中，课题组举行了具体的光谱巡天试验验证，指出“玉衡”芯片具有运用在光谱巡天，并年夜幅度晋升天文不雅测效率的能力。依附微型化设计，它还有可搭载在卫星，有望绘制出前所未见的宇宙光谱图景。
今朝，课题组正基在道理样片，加快工程化样机与体系级优化。“玉衡”将于10.4米口径加那利年夜型千里镜（GTC）长进行测试运用，有望为暗物资、黑洞等基础物理前沿研究提供新视线。
方璐暗示，跟着高分辩光谱获取范式的连续厘革，以“玉衡”为代表的计较光谱成像技能，有望以更小的体积、更高的分辩力，以和更广的运用界限为质料科学、地球科学、天文科学开拓新的光谱六合。
相干论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09591-x
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