玉衡是全球首款亞埃米級快照光譜成像晶片，由清華大學電子工程系方璐教授團隊於2025年10月15日研製成功，相關研究成果以《集成鈮酸鋰光子學亞埃米級快照光譜成像》為題發表於《自然》雜誌。該晶片基於可重構計算光學成像架構，通過隨機干涉掩膜與鈮酸鋰材料的電光重構特性，實現高維光譜調製與高通量解調的協同計算，突破傳統光譜成像解析度與通量的矛盾，研究獲國家自然科學基金重大科研儀器項目及科學探索獎支持，名稱源自《尚書·舜典》“在璇璣玉衡，以齊七政”的典故。
晶片尺寸為2厘米×2厘米×0.5厘米，在400-1000納米寬光譜範圍內達到亞埃米級光譜解析度（R=12,000）、千萬像素級空間解析度，支持每秒88次快照成像。其單次快照可同步獲取全光譜與全空間信息，套用於天文觀測時每秒可捕獲近萬顆恆星光譜，使銀河系千億恆星光譜巡天周期從數千年縮短至十年以內。目前正進行工程化樣機最佳化，計畫搭載於加那利大型望遠鏡（GTC）及衛星平台進行測試套用，有望為暗物質、黑洞等基礎物理研究提供新視野。
基本介紹
- 中文名：玉衡
- 研製團隊：清華大學電子工程系方璐教授團隊
簡介,發展歷史,套用領域,
簡介
“玉衡”晶片僅約2厘米 × 2厘米 × 0.5厘米，卻可在400—1000納米的寬光譜範圍內，實現亞埃米級光譜解析度、千萬像素級空間解析度的快照光譜成像，能在單次快照中同步獲取全光譜與全空間信息，其快照光譜成像的分辨能力提升兩個數量級，突破了光譜解析度與成像通量無法兼得的長期瓶頸，為高分辨光譜成像開闢了新路徑。
發展歷史
2025年10月15日，從清華大學獲悉，該校電子工程系方璐教授團隊在智慧型光子領域取得重大突破，成功研製出全球首款亞埃米級快照光譜成像晶片“玉衡”。
套用領域
“玉衡”攻克了光譜成像系統的解析度、效率與集成度難題，可廣泛套用於機器智慧型、機載遙感、天文觀測等領域，以天文觀測為例，“玉衡”的快照式成像每秒可獲取近萬顆恆星的完整光譜，有望將銀河系千億顆恆星的光譜巡天周期從數千年縮短至十年以內，憑藉微型化設計，它還可搭載於衛星，有望在數年內繪製出人類前所未有的宇宙光譜圖景。
