據 QYResearch 調研團隊最新報告預計，2031年全球微型光譜儀市場規模將達到6.2億美元，未來幾年年復合增長率CAGR為8.0%。
前沿基礎研究與產業實踐的深度融合，則是技術創新的重要動力，特別是以粒子基范式為代表的新一代光譜技術，應用邊界正從實驗室逐步延伸至環境監測、工業視覺、生命健康、消費電子等多個領域，在光譜成像等細分方向展現出良好發展潛力。
近日，清華大學電子系鮑捷教授團隊，在材料科學領域國際知名期刊《Nano Research》發表論文，立足光的波粒二象性基本原理，系統概述了基于波動性和粒子基的兩類光譜檢測技術的原理、實現路徑、核心特性、性能表現及應用拓展，為光譜技術的創新演進提供了新的理論視角。
公開報道顯示，盡管這一原理已被認知百年，但光譜測量方法仍主要根植于光的波動性，傳統波基范式光譜儀因此存在光譜特性與設備尺寸難以兼顧的局限，制約了其在現場檢測等復雜場景的應用。而前述論文研究成果，則從原理層面系統將光譜技術劃分為“波基”與“粒子基”兩大并行范式，其中粒子基范式通過光子與量子點、納米結構等敏感材料的本征相互作用直接編碼光譜信息，從物理機制上擺脫了對入射光相位、偏振及復雜長光路系統的依賴。
這一原理性突破，有望讓光譜儀在追求高分辨率、寬光譜范圍和高通量的同時兼顧設備小型化、堅固性與成本控制，為破解傳統技術核心矛盾提供了新思路，并已在產業化實踐中得到驗證。
鮑捷教授團隊在光譜技術高性能與微型化的產業化探索中，研發出量子點光譜傳感芯片及一體化監測設備，將傳統大型光譜分析儀尺寸縮小至手機攝像頭級別，體積縮減至1/1000，在提升光通量、通道數及環境適應性的同時，保持了穩定的光譜分辨能力。
也正是通過持續深耕前沿科學探索與產業轉化工作，鮑捷教授團隊依托其研究成果，助力智能感知技術迭代優化，與行業伙伴協同拓展技術應用場景，為各行業數字化轉型提供光譜感知支撐。基于q前述核心技術，鮑捷教授團隊研發的芯禹系列水環境監測終端及水環境大數據智慧監管系統，已形成從實時數據感知到智能分析決策的完整產品與解決方案體系。
截至目前，該體系已在全國二十余個省市落地應用，服務于地表水水質監測、排水管網健康度診斷等場景，支撐了“長江大保護”等國家重大工程，相關技術裝備入選住房和城鄉建設部先進適用技術與產品目錄，獲國家層面相關認可。
