中國工程院院士、北京理工大學教授張軍團隊首創片上光譜復用感知架構，自主研制了全球首款百通道百萬像素高光譜實時成像器件，光能利用率創造世界紀錄。11月7日，相關研究成果發表于《自然》。

團隊提出了片上光譜復用感知理論與技術，改變了傳統幾何分光、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。團隊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%。該器件僅重數十克，工作波段覆蓋了可見光和近紅外超寬波段，具有國際領先的空-時-譜分辨率，擁有完全自主知識產權。

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面向未來新質新域應用的智能化、輕量化探測需求，團隊創新提出了片上光譜寬帶感知架構。該架構不同于傳統分立幾何分光方法，通過集成異化調控實現從復雜系統到集成器件的革新；不同于傳統窄帶測量機理，通過寬帶耦合測量實現光通量的跨越提升；不同于傳統物理測量輸出模式，通過智能計算實現高分辨率高光譜成像。基于此架構，團隊攻克了陣列化寬帶光譜調控、高光譜智能成像器件制備、大規模高分辨光譜重建等一系列關鍵技術，自主研制出國內首款百通道百萬像素高光譜實時成像器件。

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論文通訊作者兼第一作者、北京理工大學教授邊麗蘅表示，該器件在遙感探測、生命健康、智慧農業、工業自動化等領域有廣闊的應用前景。在遙感探測領域，團隊使用該器件拍攝了月球表面的高清光譜視頻，在弱光環境下實現觀測目標的動態遠程監測；在生命健康領域，該器件實現了動態血氧檢測和水質污染分析；在智慧農業領域，該器件實現了葉綠素、糖度和水果淤傷的高精度檢測；在工業自動化方面，該器件實現了紡織物的高精度自動分揀。

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來源：中國科學報

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