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相關論文信息：
"Dynamicbrain spectrum acquired by a real-time ultraspectral imaging chipwith reconfigurable metasurfaces", Optica 9, 461-468 (2022)
https://doi.org/10.1364/OPTICA.440013

"UltraspectralImaging Based on Metasurfaces with Freeform Shaped Meta-Atoms",Laser & Photonics Reviews 2022, 2100663.
https://doi.org/10.1002/lpor.202100663

"Miniaturizationof optical spectrometers", Science 371 (6528), 2021
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abe0722

近日，清華大學電子工程系黃翊東教授團隊崔開宇副教授帶領學生在超表面超光譜成像芯片方面取得重要進展，研制出國際首款實時超光譜成像芯片，相比已有光譜檢測技術實現了從單點光譜儀到超光譜成像芯片的跨越，相關研究成果連續在光子領域旗艦期刊Optica和Laser & Photonics Reviews發文。發表于Science的綜述論文“Miniaturizationof optical spectrometers”將這一超光譜成像芯片技術列為該領域最新的研究成果。

該團隊進一步提出了一種自由形狀超原子（Freeform shaped meta-atoms）的超表面設計方法，突破了基于規則形狀的超表面設計限制，研制出的基于自由形狀超原子的超表面光譜成像芯片，取得了更優異的光譜成像性能（圖2）。對寬譜光和窄譜光進行測量重建的結果表明，對于窄譜光重建的中心波長偏差標準差僅為0.024 nm。對24色標準色卡的平均光譜重建保真度達到了98.78%。該研究工作進一步提升了超表面光譜成像芯片的性能，推動了未來光譜成像芯片的發展及其在實時傳感領域的應用。

圖2：基于自由形狀超原子的超表面光譜成像芯片及其性能指標

該項成果的動態超光譜成像芯片是微納光電子與光譜技術的深度交叉融合，作為光譜技術的顛覆性進展，展示出在實時傳感領域的巨大應用潛力。