在自动驾驶、半导体精密检测、便携式智能感知、空间遥感产业快速升级背景下,市场对高光谱传感器提出宽波段覆盖、高成像精度、高速动态响应、单片集成化的严苛要求。传统高光谱成像器件受分光原理与芯片工艺限制,无法同时优化光谱范围、空间分辨率与时间分辨率;宽波段探测往往伴随帧率下降,外置分光结构造成设备体积大、功耗高,限制在消费级与车载终端的规模化应用。
浙江大学卞乐团队从芯片硬件架构实现原创突破,通过微纳分光结构与光电探测阵列一体化协同设计,研制单片集成式高光谱传感器。该器件无需复杂外置光学系统,在单芯片内完成分光、光电转换与信号采集,实现紫外至近红外超宽波段连续光谱响应,同时保持像素级高空间分辨率,显著提升时间响应速度,可实现动态场景快速精准的高光谱成像。
该传感器结构紧凑、单片集成、响应迅速、波段覆盖广,可应用于自动驾驶环境感知、半导体缺陷精密检测、资源遥感勘探、活体生物成像、便携式物质识别设备等领域。成果有效解决传统高光谱器件性能与集成度的矛盾,推动高性能多光谱传感硬件向小型化、国产化、量产化方向发展。