一颗芝麻大小的光谱芯片,却蕴含着巨大的潜力。用它制作的微型光谱仪能够取代传统台式光谱仪,为医疗诊断、食品检测提供更优质、更经济的解决方案。
5月15日,在第二十届“中国光谷”国际光电子博览会上,2024年度中国十大光学产业技术获奖名单正式揭晓,徐州光引科技有限公司自主研发的“芯片级微型光谱仪”,凭借其在技术创新性、产业应用前景等方面的突出表现,在 156 个申报技术中脱颖而出,斩获创新奖,让 “徐州智造” 在光学产业领域大放异彩。
这颗引发轰动的“明星芯片”究竟有何奥秘?芯片级微型光谱仪又能“微”到何种程度?5月22 日,记者来到位于鼓楼区信息技术产业园的徐州光引科技有限公司,试图揭开它神秘的面纱。
走进光引科技一楼展厅,科技感扑面而来。光引科技CTO严亭小心翼翼地从特制的展示盒中取出那颗芯片,轻轻地将其放在食指上,仿佛捧着一件珍宝。
“别看这颗芯片只有2mm×2mm,却凝聚着我们研发团队近2年的心血。” 严亭的话语中充满了自豪,“两颗这样的芯片组成传感模组后,再组装电路,就能做成覆盖约800纳米波长范围的芯片级微型光谱仪。这种微型光谱仪可以应用于不同行业。相对于半米见方的台式光谱仪,无疑是一种革命性的颠覆。”
仔细端详这颗芯片,只见它表面布满了密密麻麻的线路与元件,在灯光的照射下,闪烁着微微的光泽,仿佛在诉说着研发过程的不易。而由两颗芯片组成的传感模组,边长仅有1厘米左右,小巧得让人惊叹。
很难想象,就是这样一个小小的模组,却包含着7种、十多个元器件。严亭介绍,最初版本的传感模组边长约有十几厘米,研发团队通过不断探索,运用提高封装集成度、免温控脉冲驱动等先进技术,经过无数次的尝试与改进,才实现了如今的极致微型化。
光谱,如同人的指纹。每一件物质都有其独一无二的光谱。光谱仪正是依据这一特性,具备了区别不同物质的能力。光引科技研发的光谱芯片,其应用前景更是令人惊叹。当它嵌入智能手表后,能够实时监测人体水合、血乳酸浓度、血液酒精浓度等多项生理指标,为人们的健康保驾护航。目前,光引科技已与小米等知名企业达成合作。严亭兴奋地说:“这一技术相比于手机的人脸、声音识别技术更具颠覆性,将带来生命健康探测的全新范式。未来人们只需戴着这样一块手表,就能随时了解自己的身体状况,及时预防疾病。”
这款芯片做成酒醅检测光谱仪后,可以直接安装在酒水生产线上,自动监测酿造过程中的乙醇、糖分、酸度等7种物质含量变化。而在以往,酒厂技术人员需要将酒醅取样到实验室,使用传统的台式光谱仪进行检测,不仅耗时耗力,还存在一定的误差。去年6月,光引科技就与国内某头部酒厂开启了合作,为其产品质量控制提供了有力支持。
一款芯片光谱仪从研发到投入使用,充满了艰辛与挑战。严亭向记者透露:“我们作为生产芯片的厂家,一边要马不停蹄地进行研发,攻克一个又一个技术难题;一边还要进行无数次测试,确保芯片的性能稳定可靠。”
来到光引科技“万级洁净”封测车间,光学耦合平台、贴片机、显微镜等精密设备有序排列,身穿白色防尘服的工作人员,正在专注地对生产出来的芯片进行外观检验、性能测试和模组封装。目前,酒醅检测光谱仪量产验证已经顺利完成,预计明年这个车间将形成数千万元级的产值规模,为企业的发展注入强大动力。
光引科技由程祺翔博士创立,作为2025 年市级重大产业项目,公司的研发团队实力雄厚,硕博占比达 66%。目前,这个团队已经拥有50多项专利及10余项业界领先成果。
“光引科技研发的芯片级光谱仪,以毫米级微型化、超宽谱工作范围及低成本优势,突破了传统光谱仪的技术壁垒,可广泛应用于生物监测、医疗诊断及工业控制领域,填补了国内小型化近红外光谱仪的空白。”鼓楼区经发局局长陈颢天透露,该公司工业在线监测等产品今年将实现小批量出货,2026年大规模量产,年营收有望突破亿元,为区域贡献千万元税收,成为区域半导体产业链的关键支点。
浏览“2024年度中国十大光学产业技术”的获奖名单,“徐州”二字与深圳、苏州等地并列,显得格外亮眼。这座以重工业底色闻名的城市,正凭借创新驱动在高科技赛道上完成华丽转身,让传统与未来在产业升级中碰撞出耀眼火花。