据科技日报报道，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”，这一成果标志着我国智能光子技术在高精度成像测量领域达到了新的高度。相关研究成果已在线发表于国际知名学术期刊《自然》。

　　据了解，传统光谱测量技术长期面临光谱分辨率与成像通量之间的矛盾，这一难题一直未被攻克。方璐教授团队基于智能光子原理，创新性地提出了可重构计算光学成像架构，将传统物理分光的限制转变为光子调制与计算重建的过程。通过深入研究随机干涉掩膜与铌酸锂材料的电光重构特性，团队实现了高维光谱调制与高通量解调的协同计算，最终成功研制出了“玉衡”芯片。

“玉衡”光谱成像芯片概念图。图片来源：清华大学

　　“玉衡”芯片体积小巧，尺寸仅为约 2 厘米 ×2 厘米 ×0.5 厘米，却能在 400—1000 纳米的宽光谱范围内，实现亚埃米级光谱分辨率和千万像素级空间分辨率的快照光谱成像，能够在单次快照中同步获取全光谱与全空间信息，其快照光谱成像的分辨能力较以往提升了两个数量级，成功突破了光谱分辨率与成像通量无法兼得的长期瓶颈，为高分辨光谱成像技术开辟了新的发展方向。

　　方璐教授表示，“玉衡”芯片攻克了光谱成像系统在分辨率、效率与集成度方面的难题，具有广泛的应用前景。例如，在天文观测领域，“玉衡”的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。凭借其微型化设计，“玉衡”还可搭载于卫星，有望在数年内绘制出人类前所未有的宇宙光谱图景。此外，“玉衡”芯片还可应用于机器智能、机载遥感等多个领域，为相关领域的发展带来新的机遇和突破。

　　值得关注的是，在2013-2024年间，中国光电芯片行业专利公开数量持续攀升，2024年达1291项，较上年增长42项，技术创新的活力持续迸发。而“玉衡”芯片作为该领域的标志性成果，其相关专利布局与技术转化，无疑将为我国光电芯片产业的高质量发展提供强劲动能。

　　来源：科技日报等