記者15日從清華大學獲悉，該校電子工程系方璐教授團隊在智能光子領域取得重大突破，成功研制出全球首款亞埃米級快照光譜成像芯片“玉衡”，標志著我國智能光子技術在高精度成像測量領域邁上新臺階。相關研究成果在線發表于學術期刊《自然》。

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”光譜成像芯片概念圖。清華大學

“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。