記者15日從(cong) 清華大學獲悉，該校電子工程係方璐教授團隊在智能光子領域取得重大突破，成功研製出全球首款亞(ya) 埃米級快照光譜成像芯片“玉衡”，標誌著我國智能光子技術在高精度成像測量領域邁上新台階。相關(guan) 研究成果在線發表於(yu) 學術期刊《自然》。

 科研團隊基於(yu) 智能光子原理，創新提出可重構計算光學成像架構，將傳(chuan) 統物理分光限製轉化為(wei) 光子調製與(yu) 計算重建過程。通過挖掘隨機幹涉掩膜與(yu) 铌酸鋰材料的電光重構特性，團隊實現高維光譜調製與(yu) 高通量解調的協同計算，最終研製出“玉衡”芯片。

“玉衡”光譜成像芯片概念圖。圖片來源：清華大學

 “玉衡”芯片僅(jin) 約2厘米×2厘米×0.5厘米，卻可在400—1000納米的寬光譜範圍內(nei) ，實現亞(ya) 埃米級光譜分辨率、千萬(wan) 像素級空間分辨率的快照光譜成像，能在單次快照中同步獲取全光譜與(yu) 全空間信息，其快照光譜成像的分辨能力提升兩(liang) 個(ge) 數量級，突破了光譜分辨率與(yu) 成像通量無法兼得的長期瓶頸，為(wei) 高分辨光譜成像開辟了新路徑。

 方璐表示，“玉衡”攻克了光譜成像係統的分辨率、效率與(yu) 集成度難題，可廣泛應用於(yu) 機器智能、機載遙感、天文觀測等領域，以天文觀測為(wei) 例，“玉衡”的快照式成像每秒可獲取近萬(wan) 顆恒星的完整光譜，有望將銀河係千億(yi) 顆恒星的光譜巡天周期從(cong) 數千年縮短至十年以內(nei) ，憑借微型化設計，它還可搭載於(yu) 衛星，有望在數年內(nei) 繪製出人類前所未有的宇宙光譜圖景。