清华大学成功研制全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片“玉衡”

互联网

2025-11-26 14:35:22

清华大学电子工程系方璐教授团队在智能光子技术领域取得重大突破，成功研制出全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片“玉衡”。该芯片基于可重构计算光学成像架构，将传统物理分光模式革新为光子调制与计算重建融合的新路径，标志着我国在高精度成像测量领域进入国际领先行列。

“玉衡”芯片尺寸为2厘米×2厘米×0.5厘米，在400—1000纳米宽光谱范围内实现亚埃米级光谱分辨率与千万像素级空间分辨率，可单次快照同步获取全光谱与全空间信息。其成像能力较传统技术提升两个数量级，突破了光谱分辨率与成像通量长期难以兼顾的技术瓶颈。

研究团队充分利用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算的协同处理，攻克了光谱成像系统在分辨率、效率与集成度方面的核心难题。该成果在机器视觉、遥感探测、天文观测等领域具有广泛应用前景。

以天文观测为例，“玉衡”芯片每秒可捕获近万颗恒星的完整光谱，有望将银河系千亿颗恒星的光谱巡天周期从数千年缩短至十年以内。其微型化设计便于卫星搭载，未来几年内或可推动宇宙光谱全息图景的绘制，为天体物理研究提供前所未有的观测工具。

“玉衡”芯片的研制成功，不仅展现了智能光子技术在高端成像领域的颠覆性潜力，也为我国在精密测量与先进成像领域的自主创新提供了核心技术支撑。随着该芯片在科研与产业领域的推广应用，有望带动多行业技术体系的升级与发展。

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