我国研发出新型高分辨率光谱芯片

近日，中国科学院南京天文光学技术研究所的天文光子学团队与上海理工大学的研究团队展开合作，成功研发出一种名为“级联相位调制波导阵列光谱芯片”的新型器件。该芯片在实际测试中展现出高达68,000的光谱分辨率，并通过光谱重构算法将光谱对比度提升至20分贝。这一成果具备高分辨率、高精度以及宽波段等特性，未来有望广泛应用于天文观测和空间探测等领域。

该研究成果于3月23日发表在国际知名学术期刊Chinese Optics Letters上。论文第一作者为博士研究生仲韵贤，通讯作者则由南京天文光学技术研究所天文光子学团队负责人何晋平研究员和上海理工大学冯吉军教授共同担任。

据介绍，集成光子光谱仪作为新一代光学终端仪器，具有低成本、高集成度和高性能的优势，为天文观测提供了全新可能。然而，这类设备在实现高光谱分辨率方面仍然面临诸多挑战。此次研究提出了一种基于级联相位调制波导阵列（CPMWA）的光谱仪设计方案，其设计光谱分辨率为100,000，而实际测量结果达到了68,000。同时，研究团队还开发了一种光谱重建方法，能够有效降低芯片制造过程中可能引入的相位误差影响，进一步提升了光谱对比度至20分贝。

研究结果显示，这种新型光谱仪在天文高分辨率光谱观测领域具有巨大潜力，为未来的天文研究和技术发展奠定了坚实基础。

附图为该芯片的结构示意图及其实验装置图。其中，实验装置中的MO代表显微镜物镜，SL代表球面透镜。