據(jù) QYResearch 調(diào)研團(tuán)隊(duì)最新報(bào)告預(yù)計(jì)，2031年全球微型光譜儀市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到6.2億美元，未來(lái)幾年年復(fù)合增長(zhǎng)率CAGR為8.0%。

前沿基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的深度融合，則是技術(shù)創(chuàng)新的重要?jiǎng)恿?，特別是以粒子基范式為代表的新一代光譜技術(shù)，應(yīng)用邊界正從實(shí)驗(yàn)室逐步延伸至環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)視覺(jué)、生命健康、消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域，在光譜成像等細(xì)分方向展現(xiàn)出良好發(fā)展?jié)摿Α?/p>

近日，清華大學(xué)電子系鮑捷教授團(tuán)隊(duì)，在材料科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際知名期刊《Nano Research》發(fā)表論文，立足光的波粒二象性基本原理，系統(tǒng)概述了基于波動(dòng)性和粒子基的兩類光譜檢測(cè)技術(shù)的原理、實(shí)現(xiàn)路徑、核心特性、性能表現(xiàn)及應(yīng)用拓展，為光譜技術(shù)的創(chuàng)新演進(jìn)提供了新的理論視角。

公開報(bào)道顯示，盡管這一原理已被認(rèn)知百年，但光譜測(cè)量方法仍主要根植于光的波動(dòng)性，傳統(tǒng)波基范式光譜儀因此存在光譜特性與設(shè)備尺寸難以兼顧的局限，制約了其在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等復(fù)雜場(chǎng)景的應(yīng)用。而前述論文研究成果，則從原理層面系統(tǒng)將光譜技術(shù)劃分為“波基”與“粒子基”兩大并行范式，其中粒子基范式通過(guò)光子與量子點(diǎn)、納米結(jié)構(gòu)等敏感材料的本征相互作用直接編碼光譜信息，從物理機(jī)制上擺脫了對(duì)入射光相位、偏振及復(fù)雜長(zhǎng)光路系統(tǒng)的依賴。

這一原理性突破，有望讓光譜儀在追求高分辨率、寬光譜范圍和高通量的同時(shí)兼顧設(shè)備小型化、堅(jiān)固性與成本控制，為破解傳統(tǒng)技術(shù)核心矛盾提供了新思路，并已在產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐中得到驗(yàn)證。

鮑捷教授團(tuán)隊(duì)在光譜技術(shù)高性能與微型化的產(chǎn)業(yè)化探索中，研發(fā)出量子點(diǎn)光譜傳感芯片及一體化監(jiān)測(cè)設(shè)備，將傳統(tǒng)大型光譜分析儀尺寸縮小至手機(jī)攝像頭級(jí)別，體積縮減至1/1000，在提升光通量、通道數(shù)及環(huán)境適應(yīng)性的同時(shí)，保持了穩(wěn)定的光譜分辨能力。

也正是通過(guò)持續(xù)深耕前沿科學(xué)探索與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化工作，鮑捷教授團(tuán)隊(duì)依托其研究成果，助力智能感知技術(shù)迭代優(yōu)化，與行業(yè)伙伴協(xié)同拓展技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景，為各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供光譜感知支撐?；趒前述核心技術(shù)，鮑捷教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的芯禹系列水環(huán)境監(jiān)測(cè)終端及水環(huán)境大數(shù)據(jù)智慧監(jiān)管系統(tǒng)，已形成從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知到智能分析決策的完整產(chǎn)品與解決方案體系。

截至目前，該體系已在全國(guó)二十余個(gè)省市落地應(yīng)用，服務(wù)于地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)、排水管網(wǎng)健康度診斷等場(chǎng)景，支撐了“長(zhǎng)江大保護(hù)”等國(guó)家重大工程，相關(guān)技術(shù)裝備入選住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部先進(jìn)適用技術(shù)與產(chǎn)品目錄，獲國(guó)家層面相關(guān)認(rèn)可。