芯片级光谱仪是一种高度集成化的超微型光谱仪,其结合了光谱分析功能与微型芯片技术,能够实现快速、高效、便携的光谱分析。当芯片级光谱仪的光学介质采用硅基光电子集成技术时,又可称为片上光谱仪。
传统光谱仪常使用光学器件来实现光谱的分离和测量,存在设备体积庞大、成本昂贵、操作复杂、环境适应性差等问题,应用场景受到限制。根据新思界产业研究中心发布的《
2025-2029年中国芯片级光谱仪行业市场供需现状及发展趋势预测报告》显示,近年来,随着微纳制造、集成电路等技术的应用,光谱仪逐渐向微型化、便携化、集成化、低成本、高灵敏度等方向演进,2024年全球微型光谱仪市场规模超4.5亿美元。
芯片级光谱仪是近年来微型光谱仪领域研究热点,随着研究深入,目前已有多种技术手段得到具有宽带宽、高精度、大动态范围等性能的芯片级光谱仪。凭借高集成度、结构紧凑、体积小、便于携带、可嵌入、低成本等优势,芯片级光谱仪在食品安全、化学分析、生物医学、环境监测、工业检测等领域展现出广阔应用前景。
芯片级光谱仪技术路线多样,分为傅里叶变换型、色散型(光栅扫描型)、窄带滤波型、计算重建型、双光梳型等多种类型。傅里叶变换型光谱仪又可分为空间外差傅里叶变换型(SHS)、驻波傅里叶变换型(SWIFTS)、数字傅里叶变换型、热调傅里叶变换型。
目前国内外芯片级光谱仪产业化进展不断推进,相关企业包括日本岛津、英国Rockley Photonics、德国Senorics、赛默飞、日本分光、徐州光引科技发展有限公司(光引科技)、东虹芯光(上海)高科技有限公司、吉林求是光谱数据科技有限公司、北京与光科技有限公司等。
光引科技成立于2021年,核心技术团队源于英国剑桥大学,其自主研发的芯片级光谱仪产品性能达国际领先水平,并斩获了2024年度中国十大光学产业技术--创新奖。2025年,光引科技获得天使+融资,投资机构为中科创星,融资将主要用于核心产品量产冲刺。
新思界
行业分析人士表示,在技术创新促使下,光谱仪正不断向微型化、集成化、便携化、高灵敏度等方向升级,芯片级光谱仪市场迎来了发展良机。芯片级光谱仪可拓宽传统光谱仪应用边界,市场空间广阔。芯片级光谱仪技术及研发壁垒高,近年来,得益于国内企业研发投入加大,国产芯片级光谱仪性能与进口品牌的差距正在逐渐缩小。
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