Imec推出其最先进的商用高光谱传感器

Imec 这款面向对地观测与工业应用的顶尖高光谱传感器，已正式从研发阶段转入面向成像系统开发商、行业应用合作伙伴的规模化商用阶段。

该线扫描（Linescan）高光谱传感器在 Imec 洁净车间完成设计、优化与制造，现已面向相机厂商、卫星星座开发企业开放采购。

这款全新光谱探测器，可在一台普通 RGB 相机同等体积的紧凑型相机内实现高光谱成像。传感器采用单片集成片上光谱滤光堆叠结构，滤光层已经成为图像传感器芯片的固有组成部分，无需再对外部滤光片进行对位、组装。

经过优化设计，该传感器每个光谱通道配置 10 行探测单元，是前代产品 LS150 的两倍；信噪比相比 LS150 提升 40%。

传感器在光谱滤光堆叠之间增设多组黑区，能够在与图像采集完全一致的工况条件（例如传感器实际工作温度）下，完成更精准的噪声与暗电流校正。

项目核心目标：在满足高端应用所需精度的同时，实现高通量量产。为此 Imec 依托可同时支持 200 mm、300 mm 晶圆的产线基础设施完成工艺优化；其中部分关键设备是与布勒集团（Bühler Group）联合开发的定制光学沉积设备Imec。

整套工艺可以批量生产高精度、片上单片集成滤光片的 CMOS 传感器，器件一致性表现优异：不同传感器个体之间的参数差异很小，保障多颗传感器测量结果的一致性。

经过优化的制造工艺，将传感器之间的中心波长偏差降至1%，相比旧设备制造的器件，一致性提升 5 倍。

对于高端业务场景，多台设备之间输出数据必须保持统一，才能保障分析结果准确，该特性至关重要。典型场景包括高端医疗设备、机器视觉、对地观测、精准农业 —— 这些应用都要求光谱特征信号高度稳定一致。

主要技术亮点

1. 光谱范围：450‑900 nm，等间隔划分为 96 个光谱通道。

2. 灵敏度提升：每个光谱通道具备 10 行探测单元，支持每通道 10 级数字时间延迟积分（TDI），大幅提高信噪比。对比前代 LS150，探测行数翻倍，信噪比提升 40%。

3. 分辨率与帧率：基于经过航天验证的 AMS CMV2000 传感器基底；2/3 英寸光学格式，空间分辨率 2048 像素；全分辨率下最高帧率可达 340 帧 / 秒imec hyper...。

4. 使用灵活性：支持设置多个感兴趣区域（ROI）。可以选择全光谱分辨率模式运行；也可以只读取指定波段，降低数据负载，进一步提高帧率。

传感器将专用薄膜光谱滤光片直接单片集成在 CMOS 探测器上，结构本身就具备高鲁棒性、高稳定性。

传统光学方案依靠棱镜、光栅等分立元器件；而本集成方案滤光片‑探测器对位精度极高，能够耐受卫星发射、无人机（精准农业、光伏巡检）飞行过程中的冲击与振动。

该传感器面向对地观测任务、工业、医疗领域日益增长的高质量数据需求。目前相机开发厂商、系统集成商、科研合作伙伴均可申请样件评估，可集成至下一代光谱成像系统，以较低门槛用上 Imec 先进的片上光谱成像技术。

小巧的硬件形态，结合优秀的灵敏度、均匀性、分辨率与速度，可支撑以下应用：

• 传送带工业检测：自动化垃圾分类回收、食品检测、质量管控；

• 无人机遥感监测：精准农业（产量优化、土壤测绘、作物病害识别）、光伏电站巡检、海洋观测（海岸侵蚀监测等）。

此外，基于该传感器完成实地迭代验证后，还可以把这套定制滤光堆叠方案移植到其他类型传感器，面向特定业务需求搭建定制化硬件架构。