摘要：近期，中国科学院南京天文光学技术研究所天文光子学团队与上海理工大学团队合作在级联相位调制波导阵列（Cascaded Phase-Modulated Waveguide Array, CPMWA）光谱芯片研制方面取得新的进展：(1) 通过波导级联相位调制设计，实

近期，中国科学院南京天文光学技术研究所天文光子学团队与上海理工大学团队合作在级联相位调制波导阵列（Cascaded Phase-Modulated Waveguide Array, CPMWA）光谱芯片研制方面取得新的进展：(1) 通过波导级联相位调制设计，实现了高分辨率光谱芯片的设计及研制，设计分辨率为100,000，实测分辨率达68,000；(2) 采用数据后处理的光谱重构算法，将光谱对比度提升至20 dB。

由于高分辨波导阵列光谱芯片依赖于长延迟线，常规设计面临体积庞大、研制困难等问题。团队采用级联相位调制结构（如图1所示），在相同光谱分辨率下，将整体芯片尺寸减少90 %，以小芯片尺寸获取高分辨率芯片。该设计有效解决了高分辨率光谱芯片对超长波导的依赖，为微型化高分辨光谱仪探索了新路径。该成果于3月23日发表在学术期刊Chinese Optics Letters 上 (DOI: 10.3788/COL202523.031301)，博士研究生仲韵贤为第一作者，天文光子学团队负责人何晋平研究员与上海理工大学冯吉军教授为共同通讯作者。

天文光子学团队在实验室搭建了芯片光谱仪装置，并获得了实测光谱数据，如图2 所示。测得光谱分辨率68,000。由于微纳制造过程中不可避免的波导长度误差，为相位阵列引入了相位误差，导致光谱对比度问题（较高的次峰），如图2（b）所示。为解决此问题，团队提出了光谱重构算法，通过建模光传播、多光束干涉及成像过程，精准计算并校正每根波导的相位偏差。实测数据显示，该算法将光谱对比度提升至20 dB，如图3所示。此方法无需额外硬件校准，为批量生产低成本、自校正芯片光谱仪奠定基础。

该光谱芯片属直接色散型光谱芯片，可兼具高分辨、高精度及宽波段等特征，在天文观测、空间探测等场景具有重要应用前景。

该项研究受到国家自然科学基金、江苏省重点研发计划、中国科学院重大科技任务等项目的资助支持。

科学技术的发展离不开科研仪器的进步。凯视迈（KathMatic）自2014年创建以来，一直“致力于高精尖光学测量技术”，已成为集“研发、制造、销售”为一体的国产高端光学精密测量仪器新力量。推出了KC系列多功能精密测量显微镜、KS系列超景深3D数码显微镜以及KV系列激光多普勒测振系统，取得了良好的市场成绩。详情欢迎留言咨询!

来源：凯视迈精密测量