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我國智能光電成像器件領域新突破,中國科學家自主研制

發布日期：2024-11-08     254 次

11月7日消息，據“ 北京理工大學”公眾號，日前，北京理工大學張軍院士團隊首創片上光譜復用感知架構，自主研制國際首款百通道百萬像素高光譜實時成像器件，可將光能利用率由典型的不足25.0%提升至74.8%，創造世界最高記錄。

今日，團隊相關成果發表在《Nature》期刊。

文章題為“A broadband hyperspectral image sensor with high spatio-temporal resolution”。

團隊提出了片上光譜復用感知理論與技術，顛覆了傳統幾何分光、窄帶測量、物理輸出模式，實現了片上寬帶異化調控的高光譜成像。

據介紹，高光譜成像產生的數據規模龐大，長期以來，該技術大多依賴光柵、棱鏡等分立元器件組成的復雜光學系統工作，這種系統體積大、難集成，且分辨率和光能利用率不高。

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該器件具備體積小（29mm×29mm×42mm）、重量輕（46g）、智能化程度高（實時高光譜成像與目標精準識別）的優勢，在可見-近紅外波段實現高分辨光譜成像。

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在400-1000nm波段范圍內，光譜分辨率達到2.65nm，時空分辨率為2048 x 2048@47fps。

在400-1700nm波段范圍內，光譜分辨率為8.53nm，時空分辨率為1024×1024@124fps。

該器件還擁有較高的成像信噪比（40.2dB）、動態范圍（68.71dB）以及熱穩定性（-60℃-50℃）。

張軍表示，研究成果有望推動衛星遙感、深空探測、環境監測、智慧醫療、社會治理等領域的創新發展。


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