中國(guó)工程院院士、北京理工大學(xué)教授張軍團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)片上光譜復(fù)用感知架構(gòu)，自主研制了全球首款百通道百萬(wàn)像素高光譜實(shí)時(shí)成像器件，光能利用率創(chuàng)造世界紀(jì)錄。11月7日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然》。

團(tuán)隊(duì)提出了片上光譜復(fù)用感知理論與技術(shù)，改變了傳統(tǒng)幾何分光、窄帶測(cè)量、物理輸出模式，實(shí)現(xiàn)了片上寬帶異化調(diào)控的高光譜成像。團(tuán)隊(duì)自主研制出高光譜智能成像器件，將光能利用率由典型的不足25%跨越提升至74.8%。該器件僅重?cái)?shù)十克，工作波段覆蓋了可見(jiàn)光和近紅外超寬波段，具有國(guó)際領(lǐng)先的空-時(shí)-譜分辨率，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

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面向未來(lái)新質(zhì)新域應(yīng)用的智能化、輕量化探測(cè)需求，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出了片上光譜寬帶感知架構(gòu)。該架構(gòu)不同于傳統(tǒng)分立幾何分光方法，通過(guò)集成異化調(diào)控實(shí)現(xiàn)從復(fù)雜系統(tǒng)到集成器件的革新；不同于傳統(tǒng)窄帶測(cè)量機(jī)理，通過(guò)寬帶耦合測(cè)量實(shí)現(xiàn)光通量的跨越提升；不同于傳統(tǒng)物理測(cè)量輸出模式，通過(guò)智能計(jì)算實(shí)現(xiàn)高分辨率高光譜成像。基于此架構(gòu)，團(tuán)隊(duì)攻克了陣列化寬帶光譜調(diào)控、高光譜智能成像器件制備、大規(guī)模高分辨光譜重建等一系列關(guān)鍵技術(shù)，自主研制出國(guó)內(nèi)首款百通道百萬(wàn)像素高光譜實(shí)時(shí)成像器件。

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論文通訊作者兼第一作者、北京理工大學(xué)教授邊麗蘅表示，該器件在遙感探測(cè)、生命健康、智慧農(nóng)業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。在遙感探測(cè)領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)使用該器件拍攝了月球表面的高清光譜視頻，在弱光環(huán)境下實(shí)現(xiàn)觀測(cè)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)；在生命健康領(lǐng)域，該器件實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)血氧檢測(cè)和水質(zhì)污染分析；在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，該器件實(shí)現(xiàn)了葉綠素、糖度和水果淤傷的高精度檢測(cè)；在工業(yè)自動(dòng)化方面，該器件實(shí)現(xiàn)了紡織物的高精度自動(dòng)分揀。

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來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)

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