我国研制成功全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片"玉衡"
清华大学电子工程系方璐教授团队在智能光子领域取得重大突破,成功研制出全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片"玉衡",标志着我国智能光子技术在高精度成像测量领域迈上新台阶。相关研究成果已于2025年10月15日在线发表于国际顶级学术期刊《自然》。
芯片技术参数与创新突破
"玉衡"芯片尺寸仅为约2厘米×2厘米×0.5厘米,却实现了多项技术突破:
光谱范围:400-1000纳米宽光谱范围
分辨率:亚埃米级光谱分辨率(1埃=0.1纳米)和千万像素级空间分辨率
成像能力:能在单次快照中同步获取全光谱与全空间信息
性能提升:快照光谱成像的分辨能力提升两个数量级
科研团队基于智能光子原理,创新提出可重构计算光学成像架构,将传统物理分光限制转化为光子调制与计算重建过程。通过挖掘随机干涉掩膜与铌酸锂材料的电光重构特性,团队实现高维光谱调制与高通量解调的协同计算,最终研制出"玉衡"芯片。
应用前景与行业影响
"玉衡"芯片攻克了光谱成像系统的分辨率、效率与集成度难题,具有广泛的应用前景:
天文观测:快照式成像每秒可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
机载遥感:凭借微型化设计,可搭载于卫星,有望在数年内绘制出人类前所未有的宇宙光谱图景
机器智能:为人工智能提供高精度光谱数据支持
其他领域:在医疗诊断、环境监测、材料分析等领域也有潜在应用价值
方璐教授表示,这一突破为高分辨光谱成像开辟了新路径,解决了光谱分辨率与成像通量无法兼得的长期技术瓶颈。
00:00 方璐的学术成就
00:13 方璐的个人信息
00:21 方璐的研究方向
00:34 方璐的代表性工作
00:40 方璐的荣誉奖项
00:52 方璐的科研突破
研制团队与学术影响
"玉衡"芯片由清华大学电子工程系方璐教授团队研制完成。方璐教授是光电领域的知名专家,曾获2021年达摩院青橙奖,其研究包括非结构光场感知新原理、扫描光场元成像传感器以及光电融合计算框架,为超高性能芯片的研发开辟了新路径。
该研究成果发表于《自然》期刊,标志着我国在智能光子技术领域已达到国际领先水平,为未来高精度成像测量技术的发展奠定了重要基础。
清华大学电子工程系方璐教授团队在智能光子领域取得重大突破,成功研制出全球首款亚埃米级快照光谱成像芯片"玉衡",标志着我国智能光子技术在高精度成像测量领域迈上新台阶。相关研究成果已于2025年10月15日在线发表于国际顶级学术期刊《自然》。
芯片技术参数与创新突破
"玉衡"芯片尺寸仅为约2厘米×2厘米×0.5厘米,却实现了多项技术突破:
光谱范围:400-1000纳米宽光谱范围
分辨率:亚埃米级光谱分辨率(1埃=0.1纳米)和千万像素级空间分辨率
成像能力:能在单次快照中同步获取全光谱与全空间信息
性能提升:快照光谱成像的分辨能力提升两个数量级
科研团队基于智能光子原理,创新提出可重构计算光学成像架构,将传统物理分光限制转化为光子调制与计算重建过程。通过挖掘随机干涉掩膜与铌酸锂材料的电光重构特性,团队实现高维光谱调制与高通量解调的协同计算,最终研制出"玉衡"芯片。
应用前景与行业影响
"玉衡"芯片攻克了光谱成像系统的分辨率、效率与集成度难题,具有广泛的应用前景:
天文观测:快照式成像每秒可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
机载遥感:凭借微型化设计,可搭载于卫星,有望在数年内绘制出人类前所未有的宇宙光谱图景
机器智能:为人工智能提供高精度光谱数据支持
其他领域:在医疗诊断、环境监测、材料分析等领域也有潜在应用价值
方璐教授表示,这一突破为高分辨光谱成像开辟了新路径,解决了光谱分辨率与成像通量无法兼得的长期技术瓶颈。
00:00 方璐的学术成就
00:13 方璐的个人信息
00:21 方璐的研究方向
00:34 方璐的代表性工作
00:40 方璐的荣誉奖项
00:52 方璐的科研突破
研制团队与学术影响
"玉衡"芯片由清华大学电子工程系方璐教授团队研制完成。方璐教授是光电领域的知名专家,曾获2021年达摩院青橙奖,其研究包括非结构光场感知新原理、扫描光场元成像传感器以及光电融合计算框架,为超高性能芯片的研发开辟了新路径。
该研究成果发表于《自然》期刊,标志着我国在智能光子技术领域已达到国际领先水平,为未来高精度成像测量技术的发展奠定了重要基础。
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