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光亮日报北京10月15日电 记者邓晖从清华年夜学获悉,该校电子工程系方璐传授课题组另辟蹊径,首创了可重构计较光学成像架构,研制出高分辩光谱成像芯片“玉衡”,实现了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。“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,有望为暗物资、黑洞等基础物理前沿研究提供史无前例的新视线。该研究结果15日于线发表在国际期刊《天然》。
光,是天然最艰深的语言。自1666年牛顿以棱镜划开白光,人类便以光谱之笔,书写对于物资与宇宙的理解。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,成为光谱成像范畴久未破解的科学难题。
“咱们提出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。”方璐先容,团队由此研制出亚埃米级高分辩光谱成像芯片——“玉衡”,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,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。
与传统体型重大、收罗迟缓的九五至尊官网高分辩光谱装配差别,“玉衡”仅约2厘米×2厘米×0.5厘米巨细,于 400至1000纳米的宽光谱规模内实现了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。
“以天文不雅测为例,‘玉衡’的快照式成像每一秒获取近万颗恒星的完备光谱,有望将星河系千亿颗恒星的光谱巡天周期从数千年缩短至十年之内。”方璐先容,依附微型化设计,“玉衡”还有可搭载在卫星,有望于数年内绘制出人类前所未见的宇宙光谱图景。
据悉,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,并将于10.4米口径加那利年夜型千里镜长进行测试运用。
《光亮日报》(2025年10月16日 08版)
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