把微波炉大小的光谱仪做成芯片，颠覆性创新助与光科技拔节生长

转自：上观新闻

“传统光谱仪通常在微波炉大小，即便是部分小型化设备，大多也如手掌大小。与光科技研发的计算光谱芯片，把传感器做到了纽扣大小，同时保持高性能与应用性。”20日，在2024中关村论坛组织的集体采访中，与光科技联合创始人、副总裁黄志雷告诉记者。

光谱是复色光经色散分光后、由单色光按波长或频率依次排列的图案。由于不同物质的特征谱线不同，光谱也被称为物质“指纹”。光谱仪通过分析光谱准确测量物质的化学成分，被广泛应用于物理、材料、天文、生物、化学、医学、环境学等多个领域。但由于其造价高昂、体积较大，还未被广泛应用于日常生产生活之中。

微波炉大小的专业仪器，如何做成纽扣大小的芯片？颠覆性的技术创新源于突破性的理论研究。黄志雷说，“目前，科研级光谱仪难以小型化，是因为其使用的技术路线仍是17世纪牛顿用三棱镜分光的色散原理。这类光谱仪需要众多精密器件的组合和分光所需的固有光程。这段固定光程，使得仪器难以小型化、芯片化。”

近年来，随着算法日渐成熟，学界提出了一种新型光谱获取方式——计算重构光谱。通过算力和算法部分替代分光元件，从而进一步减小器件的尺寸和重量。基于计算光谱技术，与光科技完成了重大技术突破，实现了全球首款可量产的实时超光谱成像芯片，并建立了复虹光谱传感和斓彩光谱成像两条产品线。

光谱传感芯片。

颠覆性的技术创新，助力这家企业拔节生长。短短几年时间，从清华大学科研成果转化的创业公司，成长为一家估值十多亿元的高科技企业。

2018年，清华大学电子工程系微纳光电子学实验室研制出超表面光谱芯片原理样机；2020年，与光科技在北京海淀注册成立；2021年，推出原型模组SEE8610，完成了光谱芯片的产品级样机；2022年，推出消费级芯片SEE6610，已进入部分大型厂商供应链，目前正在稳定出货。

光谱成像模组。

在与光科技的展厅，一款需要放大镜才能看清的芯片上，集成着数百万个微型光谱传感器。据介绍，该产品可快速获得大规模阵列的光谱成像，其低成本、高性能的特点，适用于各式便携、手持或小型化设备。在消费电子、机器视觉、数字农业、智慧医疗、环境等诸多领域，有着巨大发展潜力。

或许有一天，手机扫一扫就能检测食品农药残留、潜在皮肤问题、实时血糖变化等信息。

栏目主编：樊江洪 文字编辑：樊江洪 题图来源：来自受访者

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