据清华大学消息，清华大学电子工程系方璐教授课题组首创了可重构计算光学成像架构，研制了高分辨光谱成像芯片“玉衡”，实现了亚埃米级光谱分辨率、千万像素级空间分辨率的快照光谱成像，该研究成果以《集成铌酸锂光子学亚埃米级快照光谱成像》（“Integrated lithium niobate photonics for sub-angstrom snapshot spectroscopy”）为题于10月15日在线发表于《自然》（Nature）。
“玉衡”的诞生是人工智能与物理光学、集成光子学、材料科学的交叉融合，与传统体型庞大、采集缓慢的高分辨光谱装置不同，“玉衡”芯片仅约2厘米 × 2厘米 × 0.5厘米，在400-1000纳米的宽光谱范围内实现了亚埃米级光谱分辨率、千万像素级空间分辨率并具备88 Hz 的快照光谱成像能力。
光谱记录着光在不同波长下的强度变化，揭示了物质与光的相互作用，是解析成分、结构与特性的“光学密钥”。然而，传统光谱测量受限于分光采集与固化结构，光谱分辨率与成像通量之间长期存在固有矛盾，成为光谱成像领域久未破解的科学难题。
据介绍，“玉衡”攻克了光谱成像系统的分辨率、效率与集成度难题，可广泛应用于机器智能、机载遥感、天文观测等领域，课题组在论文中进行了详细的光谱巡天实验验证，指出“玉衡”芯片具备应用于光谱巡天并大幅度提升天文观测效率的能力，凭借微型化设计它还可搭载于卫星，有望绘制出前所未见的宇宙光谱图景。
据悉，目前课题组正基于原理样片，加速工程化样机与系统级优化，并将在10.4米口径加那利大型望远镜上进行测试应用。
