北理工在智能光電成像器件領(lǐng)域取得突破
不同物質(zhì)的反射光或透射光波長不同、光譜各異，但人眼僅可接收有限特定波長的光，因此無法超脫紅綠藍(lán)“三原色”的“調(diào)色盤”。北京理工大學(xué)張軍院士團(tuán)隊自主研制出百通道百萬像素的高光譜實(shí)時成像器件，可高效率、智能化探測“三原色”之外的更多“原色”。相關(guān)成果以“A broadband hyperspectral image sensor with high spatio-temporal resolution”為題，于6日在國際學(xué)術(shù)期刊《Nature》發(fā)表。 ,{k<JA {
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圖為北理工科研團(tuán)隊研發(fā)的新型高光譜智能成像器件。 8
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探測物質(zhì)的“原色”有何價值？北京理工大學(xué)教授邊麗蘅說，“原色”搭載著物質(zhì)的本征屬性信息。例如，在兩個相同的透明玻璃杯中，分別倒入等量純凈水和礦物水，僅通過肉眼通常無法辨別，而借助兩者透射光的光譜差異，也就是“原色”差異，即可加以區(qū)分。由于可以探測更精細(xì)分辨率、更廣范圍波長，高光譜成像技術(shù)正是檢測“原色”的“火眼金睛”，其利用物質(zhì)“各放異彩”的特性，實(shí)現(xiàn)“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”。 807al^s
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高光譜成像產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模龐大，長期以來，該技術(shù)大多依賴光柵、棱鏡等分立元器件組成的復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)工作，這種系統(tǒng)體積大、難集成，且分辨率和光能利用率不高。據(jù)介紹，科研團(tuán)隊創(chuàng)新性提出光子復(fù)用原理，建立了片上光譜復(fù)用感知架構(gòu)，通過材料、電子、光學(xué)、計算機(jī)等多學(xué)科交叉，最終研制出重量僅數(shù)十克、光譜通道超百個、像素達(dá)百萬級的高光譜實(shí)時成像器件，將光能利用率由典型的不足25.0%跨越提升至74.8%，提升了高光譜成像的靈敏度和準(zhǔn)確率。 A
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