全光学智能光谱仪引领科技新篇章
许廷发教授分享最新研究成果

在近日召开的第十八届中国科学仪器发展年会上，北京理工大学许廷发教授作为受邀嘉宾，发表了关于智能全光谱水质检测仪器发展现状及展望的专题报告，并接受了现场采访。

许廷发教授，作为北京理工大学电子与信息学部委员、国家一级学科光学工程学科责任教授，以及光学成像技术与系统教育部重点实验室主任，长期致力于光学技术的研究与应用。在采访中，他详细介绍了其团队最新研发的全光运算的智能光谱仪，这创新成果在业界引起了广泛关注。

许教授介绍，这款全光运算的智能光谱仪颠覆了传统的光学分光器件，采用了AI可调控光谱分光的器件加成像加后端处理的模式。这一器件从工艺、研制到电控均实现了自主研制，具有显著的小型化优势，成功解决了传统光谱仪中光学系统庞大、结构复杂的问题，

在环境监测领域，尤其是水质监测方面，基于全光运算的智能监测光谱仪展现出了独特的优势。许教授介绍，传统的水质检测方法大多需要人工采样，然后拿到实验室进行分析，不仅采样率低，还可能造成二次污染，且监测周期较长。而全光谱智能水质检测光谱仪则能够实现实时、快速的水质监测。它采用AI计算方式，速度极快，能够在分钟级别内完成报警和溯源。同时，该仪器的监测范围更宽广，能够在每一个断点进行布设，实现全天候、全天时的监测。目前，该光谱仪在全国多个水域的应用案例，如江西赣州、云南滇池、北京等地，均取得了良好的监测效果。许教授预计，在未来三到五年内，随着人工智能技术的不断发展和大数据模型的支撑，全光谱水质检测仪器将迎来爆发期，得到更广泛的推广和应用。

在谈到AI在光谱技术结合领域的应用前景。他认为，AI将重塑光谱产业的技术生态，推动高光谱、光谱等整个行业的进步。随着材料、工艺和研发水平的提高，未来AI架构的数据驱动光谱仪器将得到广泛推广和发展。同时，他也指出了当前面临的挑战，包括数据量巨大、数据格式和接口非标准化、数据共享难以及AI与光学系统部件的协同问题等。

针对这些挑战，许教授团队正在积极开展相关工作。他们不仅在北京理工大学本部进行AI大模型和软件算法的深耕，开展的双阶段光谱超像素人工智能分类方法等研究，并取得了一系列突破。还在北京理工大学重庆创新中心推动产学研用金一体化，促进科研成果的转化和应用。目前，他们已经研发出了系列化的产品，包括面向无人机平台的高光谱成像仪、全光谱水质检测仪以及小型化的工业在线A|检测高光谱产品等，并已经能够小批量生产。

最后，许教授强调了学科交叉和人才培养在科技创新中的重要性。他表示，未来的科技创新需要更多交叉型的人才，只有这种交叉创新才能更加促进本领域或各个领域的发展。同时，他也对产学研创新协同提出了建议，希望通过加强校企合作、推动科技成果转化等方式，共同推动光谱技术的创新与发展。

此次许廷发教授的报告和采访不仅展示了团队在光谱技术领域的最新研究成果，也为光谱技术的未来发展指明了方向。我们相信在未来的科技发展中，全光运算的智能光谱仪能够发挥更大的作用，为我国的环境保护和科技创新做出更大的贡献。