科研團隊基于智能光子原理,創新提出可重構計算光學成像架構,將傳統物理分光限制轉化為光子調制與計算重建過程。通過挖掘隨機干涉掩膜與鈮酸鋰材料的電光重構特性,團隊實現高維光譜調制與高通量解調的協同計算,最終研制出“玉衡”芯片。
“玉衡”芯片僅約2厘米×2厘米×0.5厘米,卻可在400—1000納米的寬光譜范圍內,實現亞埃米級光譜分辨率、千萬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全空間信息,其快照光譜成像的分辨能力提升兩個數量級,突破了光譜分辨率與成像通量無法兼得的長期瓶頸,為高分辨光譜成像開辟了新路徑。
方璐表示,“玉衡”攻克了光譜成像系統的分辨率、效率與集成度難題,可廣泛應用于機器智能、機載遙感、天文觀測等領域,以天文觀測為例,“玉衡”的快照式成像每秒可獲取近萬顆恒星的完整光譜,有望將銀河系千億顆恒星的光譜巡天周期從數千年縮短至十年以內,憑借微型化設計,它還可搭載于衛星,有望在數年內繪制出人類前所未有的宇宙光譜圖景。















