本周美國猶他州舉行2024年小衛星會議（Small Satellite conference），比利時微電子研究中心（imec）為產品組合添加高光譜傳感器，聚焦太空應用。高光譜傳感器含一顆線掃式濾光片，支持廣域波長（450-900納米），還有一致高度感光性能，適合滿足小型衛星地球探測應用對訊噪比（SNR）的嚴苛需求。
imec還指出，優化製程還能確保傳感器間的變異性極低，成為衛星星群用理想傳感器。新傳感器能為多種太空進行的多光譜及高光譜成像應用打造高品質形象，如糧食系統、農業、生物多樣性、水源和空氣品質及採礦監測。
imec表示，從太空使用光譜成像的應用快速增長，許多企業都在建造小型衛星星群來進行像是植物病害篩檢、沿岸區域監測，或是森林管理應用的生質物指標計算。為了搜集準確且詳細的數據，這類衛星高度依賴先進的傳感器。這些傳感器的其中一項關鍵性能就是提供寬廣的光譜範圍與高靈敏度。光譜範圍較寬，就能偵測到多種形象特徵，而光學靈敏度較高，則能在信號非常微弱時，仍然正確捕捉信號。
為了打造這款新型傳感器，imec將特殊的濾光薄膜單片集成於一款曾用於太空應用的艾邁思（ams）CMV2000形象傳感器。成品有一顆2/3英寸鏡頭，2040px交叉飛航解析度，並以全解析度提供高達340幀率（fps）的形象處理性能。這款傳感器可定義多個ROI（region of interest），支持不同應用：傳感器能以全解析度運行，或選擇特定波段，減少數據量的同時，還能增加幀率和訊噪比。
新傳感器具96個波段，涵蓋450-900納米光譜範圍，經等距分割，分成多個準確定位的光波段，與第一代機型相比，濾波片在完整光譜範圍內的穿透效率也更為一致。該傳感器能在每個波段達十級數字時間延遲積分（TDI），與上代相比，偵測器的TDI性能翻倍，因此能在全局的波長範圍內提供最大的訊噪比，並實現更精確的特徵偵測，這點對從太空進行環境偵測來說至關重要。此外，imec也優化了這項技術的製程，成功降低傳感器間的變異性，確保實現準確形象，並縮短處理時間。
薄膜濾光片單片集成至ams形象傳感器，imec打造出性能強健且穩定的硬體設置。不同於其他把不同光學組件置於鏡頭與傳感器之間的配置，這種集成式設計能保證濾光片與傳感器之間精確對準，還能防撞、防震與抵抗溫度變化，對於太空的嚴峻條件來說，這點是絕佳利器。這款傳感器目前開放現成零售，不僅降低導入先進技術的門檻，也能讓企業開始試用單件產品或討論批量採購協議。
(首圖來源：imec)
