imec 推出用于太空应用的高光谱传感器

本周，在美国犹他州举行的2024年小型卫星会议上，总部位于比利时的纳米电子和数字技术研究与创新中心imec推出了一款专为太空应用设计的高光谱传感器。

该传感器内置了一款基于芯片的线型滤波器，具有宽光谱范围（450-900纳米）和高且均匀的光敏性。它被设计为符合从小型卫星进行地球观测所需的信噪比（SNR）要求。此外，imec的优化工艺技术确保了传感器间低变异性，使其适用于卫星星座。

该传感器专为食品系统、农业、生物多样性、水质和空气质量监测以及采矿等应用而设计。

imec表示：“从太空进行光谱成像的应用正在迅速增长，许多公司正在建造小型卫星群，用于例如筛查植物病害、监测沿海地区或计算森林管理的生物量指数。”

为实现这款新型传感器，imec在ams-Osram的CMV2000传感器上整体集成了专用薄膜光谱滤波器，该传感器在太空应用方面有着良好的记录。制成的传感器提供2/3英寸光学格式的跨飞行分辨率为2048像素，帧率高达340帧/秒。

▲imec 最新的太空多光谱和高光谱成像传感器（平铺）

传感器上可定义多个感兴趣区域，为执行不同类型的任务提供了灵活性：传感器可以在全光谱分辨率下运行，也可以选择特定波段，从而减少数据负载的同时提高帧率和信噪比。

该传感器具有96个波段，光谱范围覆盖450-900纳米，且等距划分为精确定位的光谱波段。与第一代相比，整个光谱范围内的滤波器透射效率更加均匀。

每个波段实现了10个数字时间延迟积分（TDI）阶段，与上一代相比，传感器的TDI能力翻倍，从而在其整个波长范围内提供最大信噪比，并允许更准确地检测特征，这对于从太空进行环境监测至关重要。

通过将薄膜滤波器整体集成到ams传感器上，imec表示已“创建了一个坚固且稳定的配置”。与在镜头和传感器之间放置单独光学元件的替代设置不同，这种集成设计确保了滤波器与探测器之间的出色对齐，并且能够抵抗冲击、振动和温度波动——这对于太空的恶劣条件而言是一个显著优势。