清華大學電子工程系方璐教授團隊在智能光子技術領域實現重大突破，成功研製出全球首款具備亞埃米級解析度的快照光譜成像晶片"玉衡"。該晶片尺寸僅為2厘米×2厘米×0.5厘米，在400-1000納米寬光譜範圍內同時實現亞埃米級光譜解析度與千萬像素級空間解析度，其快照成像能力較傳統技術提升兩個數量級，突破了光譜解析度與成像通量長期難以兼顧的技術瓶頸。
「玉衡」光譜成像晶片概念圖
研究團隊創新提出可重構計算光學成像架構，將傳統依賴物理分光的模式轉變為光子調製與計算重建相結合的新路徑。通過充分利用隨機干涉掩膜與鈮酸鋰材料的電光重構特性，團隊實現了高維光譜調製與高通量解算的協同處理，最終完成這一突破性晶片的研製。該技術標誌著我國在高精度成像測量領域已邁入國際前沿。
可重構計算光學成像架構
"玉衡"晶片的成功研製攻克了光譜成像系統在解析度、效率與集成度方面的核心難題。方璐教授指出，該技術在機器智能、機載遙感、天文觀測等領域具有廣泛應用前景。以天文觀測為例，"玉衡"晶片每秒可捕獲近萬顆恆星的完整光譜，有望將銀河系千億顆恆星的光譜巡天周期從數千年大幅縮短至十年以內。
該晶片的微型化設計還便於衛星搭載，未來幾年內或可繪製出前所未有的宇宙光譜全息圖景。這項突破不僅為高分辨光譜成像開闢了全新發展方向，更展現了我國在高端晶片設計與智能光子技術領域的創新實力。
