资讯中心

芯片级光谱新突破!东南大学团队研发微型化硅光游标光谱仪

化工仪器网 2026-05-15 • 1571阅读
  近日,东南大学电子科学与工程学院倪振华、吕俊鹏教授团队在光谱学领域取得关键进展,相关研究成果发表于国际权威学术期刊《智汇光学》(PhotoniX,影响因子 19.3),论文题为《小型化计算型色散工程硅光游标光谱仪》(Miniaturized computational dispersion‑engineered silicon photonic vernier caliper spectrometer)。
 
  芯片级光谱检测技术是实现微型化、高性能光学传感与成像的核心支撑。传统光谱仪始终面临核心矛盾 —— 追求宽波段、高分辨率性能时,难以兼顾芯片集成度与便携性,制约了其在小型化场景的应用。针对这一行业痛点,东南大学团队另辟蹊径,创新性提出 **“硬件 - 算法协同设计”** 核心路径,将硅基光电子芯片设计与计算光谱重构算法深度融合,成功在微米级芯片上同步实现超宽带、皮米级高分辨率光谱检测,刷新该领域单位面积性能纪录。
 
  技术层面,团队打造了基于级联亚波长光栅微环谐振器的“光子游标卡尺”架构,仅在 55×35 μm² 的极小尺寸内,突破传统光谱仪自由光谱范围限制;结合色散工程优化技术,从硬件层面为宽带、高分辨、微型化光谱仪研发提供全新方案。算法维度,团队围绕时域扫描构建闭环协同系统,覆盖光子编码、电学采样、算法重构全流程,通过峰值解卷积与查找表算法,实现高速、高精度光谱恢复。目前,该光谱检测系统已完成便携平台全流程集成,为芯片级光谱仪的实用化落地与商业化推广开辟新方向。
 
  该研究由东南大学电子科学与工程学院本科生邓皓、副教授林曈担任共同第一作者,林曈副教授、吕俊鹏教授为通讯作者。值得一提的是,这项突破性研究源自本科生校级 SRTP 重点项目与国家级 SRTP 项目,且相关项目获评优秀,充分彰显东南大学在本科生科研创新培养领域的扎实成效。同时,研究工作获得国家自然科学基金、教育部现代光学技术重点实验室等项目资助,为成果研发提供坚实保障。
点击阅读全文

猜你喜欢

相关产品

阅读排行