日前，北京理工大學(xué)張軍院士團隊首創(chuàng)片上光譜復(fù)用感知架構(gòu)，自主研制了國際首款百通道百萬像素高光譜實時成像器件，其光能利用率創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。相關(guān)成果日前在《自然》期刊發(fā)表。

據(jù)介紹，光譜被稱為“光基因”，代表了光信號在不同波段的強度分布。高光譜成像技術(shù)能夠同時獲取目標(biāo)的空間結(jié)構(gòu)信息和數(shù)十甚至上百個波段的光譜信息，精準(zhǔn)識別目標(biāo)材質(zhì)特征，從而實現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境精準(zhǔn)辨識，在衛(wèi)星遙感、深空探測、新質(zhì)裝備等諸多領(lǐng)域具有重大應(yīng)用，是世界各國競相追逐的研究熱點與難點。然而，現(xiàn)有高光譜成像技術(shù)受限于傳統(tǒng)模式，分辨率和光能利用率不高，系統(tǒng)體積大、重量重、難集成，嚴(yán)重制約了其在重大領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。

面向未來智能化、輕量化探測需求，團隊建立了片上光譜復(fù)用感知架構(gòu)。該架構(gòu)顛覆傳統(tǒng)方法，實現(xiàn)從復(fù)雜系統(tǒng)到集成器件的革新；顛覆傳統(tǒng)物理測量輸出模式，通過智能計算實現(xiàn)高分辨率高光譜成像。基于此架構(gòu)，團隊攻克了大規(guī)模高分辨光譜重建等一系列關(guān)鍵技術(shù)，自主研制了國內(nèi)首款百通道百萬像素高光譜實時成像器件，將光能利用率由不足25%跨越提升至74.8%，創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。

該器件在遙感探測、生命健康、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域展示了廣闊的應(yīng)用前景。這項成果開辟了片上光學(xué)研究新領(lǐng)域，為下一代智能傳感器發(fā)展提供了新方法，推動集成電路、電子信息、計算機、物理、材料等多學(xué)科的交叉融合發(fā)展。