芯片級光譜儀又稱片上光譜儀、集成光譜儀,是一種將光譜儀功能集成到芯片上的超微型光譜儀(尺寸<1立方厘米)。芯片級光譜儀具有集成度高、體積小、重量輕、可嵌入、低成本等優勢,在消費電子、可穿戴設備、醫療診斷、環境檢測、物聯網、機器人傳感等領域具有廣闊應用前景。
光譜儀是代表性科研分析儀器之一,在基礎研究、化工環境、生物制藥、檢驗檢測、食品安全等行業中發揮著重要作用。目前我國光譜儀市場處于快速增長階段,應用場景逐漸從科研級、工業級向消費級、醫療級擴展,為滿足市場應用需求,光譜儀也不斷向微型化、便攜化、集成化、高端化等方向發展。微型化是光譜儀的重要發展方向,2023年全球微型光譜儀市場規模達25億元以上。
芯片級光譜儀是微型光譜儀的進一步升級,根據技術路線不同,芯片級光譜儀主要分為傅里葉變換型、色散型(光柵掃描型)、窄帶濾光型、計算重構型四大類,其中傅里葉變換型光譜儀又可分為空間外差傅里葉變換型、熱調傅里葉變換型、數字傅里葉變換型、駐波傅里葉變換型。此外芯片級光譜儀還包括納米線光譜儀、量子點光譜儀、超表面光譜儀等。
芯片級光譜儀通常由光源、檢測器、光柵、單色器、芯片等部分組成。根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年芯片級光譜儀(片上光譜儀)行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,芯片級光譜儀技術及研發壁壘高,國外企業起步早,具有先發、技術、經驗等優勢,因此占據全球市場主要份額。國外芯片級光譜儀相關企業有VIAVI、賽默飛、日本分光、日本島津、英國Rockley Photonics、德國Senorics、以色列Unispectral等。
目前我國對進口光譜儀的依賴程度還較高,尤其在高端光譜儀領域。微型光譜儀是國家重點發展的高端儀器之一,近年來,受國家政策推動,我國芯片級光譜儀也市場迎來了良好發展時機,國內外差距不斷縮小。目前我國芯片級光譜儀相關企業有海譜納米、北京卓立漢光、與光科技、求是光譜、光引科技、納境科技等。
新思界
行業分析人士表示,微型化是光譜儀重要發展方向之一,芯片級光譜儀體積小、集成度高,符合光譜儀發展方向。光譜儀可滿足消費級應用需求,近年來,隨著光譜儀應用擴展,芯片級光譜儀市場需求不斷釋放。目前國內外芯片級光譜儀市場均處于發展中,隨著其成本降低、性能提升,芯片級光譜儀市場規模將不斷增長。