本周美国犹他州举行2024年小卫星会议（Small Satellite conference），比利时微电子研究中心（imec）为产品组合添加高光谱传感器，聚焦太空应用。高光谱传感器含一颗线扫式滤光片，支持广域波长（450-900纳米），还有一致高度感光性能，适合满足小型卫星地球探测应用对讯噪比（SNR）的严苛需求。
imec还指出，优化制程还能确保传感器间的变异性极低，成为卫星星群用理想传感器。新传感器能为多种太空进行的多光谱及高光谱成像应用打造高品质形象，如粮食系统、农业、生物多样性、水源和空气品质及采矿监测。
imec表示，从太空使用光谱成像的应用快速增长，许多企业都在建造小型卫星星群来进行像是植物病害筛检、沿岸区域监测，或是森林管理应用的生质物指标计算。为了搜集准确且详细的数据，这类卫星高度依赖先进的传感器。这些传感器的其中一项关键性能就是提供宽广的光谱范围与高灵敏度。光谱范围较宽，就能侦测到多种形象特征，而光学灵敏度较高，则能在信号非常微弱时，仍然正确捕捉信号。
为了打造这款新型传感器，imec将特殊的滤光薄膜单片集成于一款曾用于太空应用的艾迈思（ams）CMV2000形象传感器。成品有一颗2/3英寸镜头，2040px交叉飞航分辨率，并以全分辨率提供高达340帧率（fps）的形象处理性能。这款传感器可定义多个ROI（region of interest），支持不同应用：传感器能以全分辨率运行，或选择特定波段，减少数据量的同时，还能增加帧率和讯噪比。
新传感器具96个波段，涵盖450-900纳米光谱范围，经等距分割，分成多个准确定位的光波段，与第一代机型相比，滤波片在完整光谱范围内的穿透效率也更为一致。该传感器能在每个波段达十级数字时间延迟积分（TDI），与上代相比，侦测器的TDI性能翻倍，因此能在全局的波长范围内提供最大的讯噪比，并实现更精确的特征侦测，这点对从太空进行环境侦测来说至关重要。此外，imec也优化了这项技术的制程，成功降低传感器间的变异性，确保实现准确形象，并缩短处理时间。
薄膜滤光片单片集成至ams形象传感器，imec打造出性能强健且稳定的硬件设置。不同于其他把不同光学组件置于镜头与传感器之间的配置，这种集成式设计能保证滤光片与传感器之间精确对准，还能防撞、防震与抵抗温度变化，对于太空的严峻条件来说，这点是绝佳利器。这款传感器目前开放现成零售，不仅降低导入先进技术的门槛，也能让企业开始试用单件产品或讨论批量采购协议。
(首图来源：imec)
