中国科学院南京天文光学技术研究所的科研团队在天文观测设备研发领域取得突破性进展，成功研制出一种新型混合色散集成光子光谱仪。该设备通过将级联相位调制波导阵列芯片与正交色散模块有机结合，在仅500立方厘米的体积内实现了超25000的光谱分辨率，工作带宽突破180纳米，标志着我国在微型化高分辨光谱仪器领域达到国际领先水平。
研究团队采用低损耗氮化硅材料制备的核心光谱芯片尺寸仅为9.6毫米×3.2毫米，通过精密的光学系统集成，使整体设备体积较传统米级太阳光谱仪缩小三个数量级。实验数据显示，该仪器在工作波段内的平均分辨本领超过20000，中心波长附近最高可达26500，光谱覆盖范围达180纳米。科研人员表示，通过优化成像系统和采用更大面阵探测器，未来工作带宽有望扩展至数百纳米量级。
在天文观测验证环节，研究团队利用定天镜系统将太阳光导入实验室，经物镜耦合至单模光纤后输入光谱芯片。该设备成功获取近红外波段太阳吸收光谱，清晰识别出位于1564.85纳米和1565.29纳米的两条铁原子（Fe I）夫琅禾费吸收线，同时观测到多条邻近水分子（H2O）吸收特征。这两条铁谱线作为太阳磁场研究的重要标识，常用于太阳磁场反演和塞曼分裂效应分析，验证了新型光谱仪在真实天文场景中的应用潜力。
与传统高分辨天文光谱仪相比，该集成光子系统在体积、可复制性和模块化扩展方面具有显著优势。研究团队指出，这种微型化光谱仪可同时实现高分辨率、大带宽、高精度三大核心指标，为多目标光谱观测、积分视场光谱仪以及空间平台高分辨光谱载荷的研发提供了全新技术路径。相关研究成果已发表于国际权威期刊《光子学研究》。
