美国公司Tunoptix宣布超构光学突破：1cm³芯片实现手机高光谱成像，功耗<500mW

计算超构光学开发商 Tunoptix 公司宣布，其在“移动端光谱成像领域取得突破”。该公司最新的超构光学平台，能在小于 1立方厘米 的紧凑体积内、功耗低于 500毫瓦 (mW)、并以实时帧率运行，捕获覆盖可见光至近红外 (Visible-to-NIR) 光谱范围的高保真光谱特征。

公司声明：“这项新技术为智能手机、可穿戴设备、机器人技术和边缘设备中的光谱智能应用开启了全新的可能性。”

Tunoptix 此前已利用其超构光学平台实现了紧凑型全彩成像，如今正将这一能力扩展至高光谱传感领域。该模块消除了对笨重的色散光学元件或机械扫描机构的需求。

“先进的光谱成像技术开启了一个规模估计超过100亿美元、尚未被充分挖掘的消费市场，同时在工业、医疗健康和国防领域还存在价值数十亿美元的市场机遇，”公司首席执行官 Naren Yellai 表示，“我们克服了长期以来在尺寸、成本和复杂性方面的障碍，使光谱智能真正具备了可扩展性。我们的技术催生了一类新型设备，它们能以传统相机无法实现的方式感知和解读世界。”

Tunoptix 的超紧凑高光谱成像模块为消费电子、国防和工业自动化领域开辟了新的可拓展市场。

（图片来源：Tunoptix）

该公司的超构光学成像技术将纳米工程透镜和光谱滤波器集成在一个紧凑的硬件堆栈中。这种终端到终端的光学方法在捕获点就对光谱信息进行编码，并直接从硬件输出，无需笨重的光学元件或机械扫描。历史上，高光谱成像一直局限于大型、昂贵的实验室或工业系统，限制了其商业潜力。

Tunoptix 表示，其平台颠覆了这一传统范式，提供了一种晶圆级、可量产的解决方案，能够实时快照采集可见-近红外 (VNIR) 范围内超过 30 个独立光谱通道的数据，具备亚 20 纳米 (sub-20nm) 的光谱分辨率，每个通道的有效分辨率约为 720×480 像素。

通过将光谱成像技术带到移动端规模，Tunoptix 称其最新系统在以下领域开启了新应用：

• 消费电子： 在智能手机、可穿戴设备等设备上实现皮肤护理、心肺监测、食品质量检测、口腔健康和材料传感。

• 工业自动化： 在高通量制造中进行实时缺陷检测和材料分类。

• 农业与食品安全： 提供可现场部署的工具，用于评估成熟度、腐败、污染以及作物监测。

• 国防与安全： 在无人机和自主平台上利用轻量化系统实现态势感知和化学检测。

可扩展性

Tunoptix 采用无晶圆厂 (fabless) 制造模式，利用标准的CMOS兼容工艺，实现其超构光学元件的高良率、晶圆级制造。公司与晶圆代工厂和光机电集成商合作，以支持大规模量产。

公司公告补充道：“未来的移动端设计将提供更高的空间分辨率（大于 4K）、扩展的短波红外 (SWIR) 覆盖范围，以及针对可穿戴设备、工厂视觉系统和国防平台的应用优化配置。我们]也在积极开发光学光谱和拉曼光谱扩展功能，以支持移动端的化学和分子分析。”

“我们看到多个垂直领域，包括消费电子领域的一线原始设备制造商 (OEM)，都表现出强烈的兴趣，”Yellai 说，“我们的目标是通过将光谱智能变为下一代设备的核心能力，使其普及化。我们正积极寻求与 OEM 和系统集成商合作，以大规模将我们的技术推向市场。”

来源：https://optics.org