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RAFAEL技术
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清华大学发表最新Nature论文
生物世界· 2025-10-16 16:25
文章核心观点 - 清华大学团队在《自然》杂志发表论文,提出名为RAFAEL的颠覆性光谱技术,该技术基于铌酸锂集成光子学设计,成功解决了传统光谱技术中长期存在的分辨率与效率(光学透过率)之间的权衡难题,实现了亚埃级光谱分辨率、高光学透过率与高空间分辨率的同步突破,开创了超灵敏快照光谱新范式 [2][3] 技术原理与设计 - RAFAEL技术是一种基于铌酸锂的集成可重构光子学技术,旨在突破传统光谱技术中分辨率与效率的固有矛盾 [6] - 该设计采用块状铌酸锂作为干涉掩模,具备像素级电可调谐光谱响应能力,从而在保持高光学透光率的前提下实现亚埃级光谱调制 [6] 性能参数与突破 - 该技术实现了0.5埃(约0.5 Å)的光谱分辨率、73.2%的总光学透光率以及2048×2048的空间分辨率 [3][6] - 在400-1000纳米波段(R=12,000)实现了88赫兹频率的快照光谱采集 [6] - 相较于尖端光谱成像设备,RAFAEL的光学透光率提升了两倍,光谱分辨能力增强了近两个数量级 [6] 应用效能与比较优势 - RAFAEL通过单次快照即可捕获多达5600颗恒星的亚埃级光谱(包含全部原子吸收峰) [6] - 与全球顶级天文光谱仪相比,其观测效率提高了100至10000倍 [6] - 该技术兼具高性能与易集成特性,有望推动从材料科学到天体物理等领域的突破性进展 [6]