近日，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。
科研团队基于智能光子原理，创新提出可重构计算光学成像架构，将传统物理分光限制转化为光子调制与计算重建过程。通过挖掘随机干涉掩膜与铌酸锂材料的电光重构特性，团队实现高维光谱调制与高通量解调的协同计算，最终研制出“玉衡”芯片。
“玉衡”芯片无需在波长维度牺牲通量，每个像素均可获取完整光谱信息，快照光谱成像的分辨能力（R=12,000）提升两个数量级，突破了光谱分辨率与成像通量无法兼得的长期瓶颈。
据介绍，玉衡”芯片仅约2厘米×2厘米×0.5厘米，却可在400~1000纳米的宽光谱范围内，实现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，并具备88Hz的快照光谱成像能力。“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。
能在单次快照中同步获取全光谱与全空间信息，其快照光谱成像的分辨能力提升两个数量级，突破了光谱分辨率与成像通量无法兼得的长期瓶颈，为高分辨光谱成像开辟了新路径。
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”）为题发表于《自然》（Nature）。
