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清華大學(xué)在超表面的實時超光譜成像芯片方面有重要成果
來源:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abe0722 | 作者:雋思半導(dǎo)體設(shè)備部 | 發(fā)布時間: 2022-05-24 | 541 次瀏覽 | 分享到:

 

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隊崔開宇副教授帶領(lǐng)學(xué)生在超表面超光譜成像芯片方面取得重要進(jìn)展,研制出國際首款實時超光譜成像芯片,相比已有光譜檢測技術(shù)實現(xiàn)了從單點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OpticaLaser & 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。

該團隊進(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)計方法,突破了基于規(guī)則形狀的超表面設(shè)計限制,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)。對寬譜光和窄譜光進(jìn)行測量重建的結(jié)果表明,對于窄譜光重建的中心波長偏差標(biāo)準(zhǔn)差僅為0.024 nm。對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,推動了未來光譜成像芯片的發(fā)展及其在實時傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。


圖片

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)


該項成果的動態(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,展示出在實時傳感領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力。