国际首款百通道百万像素器件问世

11月7日，北京理工大学通过其官方公众号发布了一则令人瞩目的消息。该校的张军院士团队在光谱成像技术领域取得了重大突破，成功研发出全球首款百通道百万像素的高光谱实时成像器件。这一创新成果近日已在《Nature》期刊上发表，文章题目为“A broadband hyperspectral image sensor with high spatio-temporal resolution”。

张军院士团队提出的片上光谱复用感知理论与技术，彻底改变了传统的高光谱成像方式。传统的光谱成像主要依赖复杂的光学系统，如光栅和棱镜等分立元器件，这些系统不仅体积庞大、难以集成，而且在分辨率和光能利用率方面存在明显不足。而张军院士团队的新技术则实现了片上宽带异化调控的高光谱成像，极大地提升了光能利用率，从典型的不足25%提高到了74.8%，创下了世界纪录。

这款新研制的高光谱成像器件具有体积小（29mm×29mm×42mm）、重量轻（46g）以及智能化程度高等显著优势。它能够在可见-近红外波段实现高分辨光谱成像，光谱分辨率和时空分辨率均达到了很高的水平。在400-1000nm波段范围内，光谱分辨率为2.65nm，时空分辨率为2048x2048@47fps；在400-1700nm波段范围内，光谱分辨率为8.53nm，时空分辨率为1024×1024@124fps。此外，该器件还拥有较高的成像信噪比（40.2dB）、动态范围（68.71dB）以及出色的热稳定性（-60℃-50℃）。

张军院士表示，这一研究成果有望为卫星遥感、深空探测、环境监测、智慧医疗以及社会治理等多个领域带来创新发展。