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相關(guān)論文信息：
"Dynamicbrain spectrum acquired by a real-time ultraspectral imaging chipwith reconfigurable metasurfaces", Optica 9, 461-468 (2022)
https://doi.org/10.1364/OPTICA.440013

"UltraspectralImaging Based on Metasurfaces with Freeform Shaped Meta-Atoms",Laser & Photonics Reviews 2022, 2100663.
https://doi.org/10.1002/lpor.202100663

"Miniaturizationof optical spectrometers", Science 371 (6528), 2021
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abe0722

近日，清華大學(xué)電子工程系黃翊東教授團(tuán)隊(duì)崔開宇副教授帶領(lǐng)學(xué)生在超表面超光譜成像芯片方面取得重要進(jìn)展，研制出國(guó)際首款實(shí)時(shí)超光譜成像芯片，相比已有光譜檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從單點(diǎn)光譜儀到超光譜成像芯片的跨越，相關(guān)研究成果連續(xù)在光子領(lǐng)域旗艦期刊Optica和Laser & Photonics Reviews發(fā)文。發(fā)表于Science的綜述論文“Miniaturizationof optical spectrometers”將這一超光譜成像芯片技術(shù)列為該領(lǐng)域最新的研究成果。

該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出了一種自由形狀超原子（Freeform shaped meta-atoms）的超表面設(shè)計(jì)方法，突破了基于規(guī)則形狀的超表面設(shè)計(jì)限制，研制出的基于自由形狀超原子的超表面光譜成像芯片，取得了更優(yōu)異的光譜成像性能（圖2）。對(duì)寬譜光和窄譜光進(jìn)行測(cè)量重建的結(jié)果表明，對(duì)于窄譜光重建的中心波長(zhǎng)偏差標(biāo)準(zhǔn)差僅為0.024 nm。對(duì)24色標(biāo)準(zhǔn)色卡的平均光譜重建保真度達(dá)到了98.78%。該研究工作進(jìn)一步提升了超表面光譜成像芯片的性能，推動(dòng)了未來光譜成像芯片的發(fā)展及其在實(shí)時(shí)傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。

圖2：基于自由形狀超原子的超表面光譜成像芯片及其性能指標(biāo)

該項(xiàng)成果的動(dòng)態(tài)超光譜成像芯片是微納光電子與光譜技術(shù)的深度交叉融合，作為光譜技術(shù)的顛覆性進(jìn)展，展示出在實(shí)時(shí)傳感領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力。