
清华大学电子工程系方璐教授课题组开发了一种可重构计算光学成像架构,成功研制出高分辨光谱成像芯片“玉衡”。该芯片实现了亚埃米级光谱分辨率和千万像素级空间分辨率的快照光谱成像,解决了传统光谱成像系统中分辨率、效率与集成度的问题。这项技术有望在机器智能、机载遥感、天文观测等领域得到广泛应用股票配资虚拟网站,并为暗物质、黑洞等基础物理研究提供新的视角。研究成果已发表在国际期刊《自然》上。
光谱记录了光在不同波长下的强度变化,揭示了物质与光之间的相互作用,是解析成分、结构与特性的关键。然而,传统光谱测量方法受限于分光采集和固定结构,导致光谱分辨率与成像通量之间存在固有矛盾。方璐团队提出的可重构计算光学成像架构通过将物理分光限制转化为光子调制与重建过程,利用随机干涉掩膜和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。“玉衡”芯片每个像素均可获取完整光谱信息,无需牺牲通量,使快照光谱成像的分辨能力提升了两个数量级。
“玉衡”芯片体积小巧,仅约2厘米×2厘米×0.5厘米,在400至1000纳米的宽光谱范围内实现了亚埃米级光谱分辨率和千万像素级空间分辨率的快照光谱成像。以天文观测为例,“玉衡”每秒可以获取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。此外,其微型化设计还允许“玉衡”搭载于卫星,未来几年内或能绘制出前所未有的宇宙光谱图景。
目前股票配资虚拟网站,课题组正基于原理样片加速推进工程化样机与系统级优化,并计划在10.4米口径加那利大型望远镜上进行测试应用。
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