近日，我院新型显示与光电感知科研团队聚焦光电探测与感知领域，在光电上转换红外成像和光电突触方向取得了最新进展，相关研究成果分别发表在国际知名期刊《ACS Nano》（中科院一区TOP，IF:16.1）和《Laser & Photonics Reviews》（中科院一区TOP，IF:10）上。这些成果得到了国家自然科学基金、重庆市自然科学基金和重庆市“留创”项目（创新类）等项目经费支持。

1. 光电融合上转换成像及其在智能感知中的应用

人工智能物联网（AIoT）的快速发展迫切需要能够同时提供直观视觉信息和机器可读信号的多功能传感器。为此，团队人员开发了一种基于溶液法制备的光电融合上转换器件（OEF-UCD），实现了近红外探测与可见光发射的单片集成。该器件采用转印功能层设计，有效解决了传统界面难题，在光电性能方面表现优异：可见光成像分辨率达2303 ppi，对比度8.2×10⁴，开启电压1.8 V；电学读出响应度为0.47 A W⁻¹，线性动态范围121 dB，探测阈值低至9 nW cm⁻²，探测性能与主流有机光电探测器相当。更进一步，团队人员基于该器件的光输出与电输出信号间的内在时序关联，实现了一种“所见非所得”的加密策略——即只有图像与光电流通过预共享密钥进行联合匹配时，才能揭示真实信息。这种“视感融合”的一体化模式将传感、显示与安全通信功能集成于单一低成本光电器件中，为AIoT应用提供了紧凑型信息感知与处理平台。相关结果以“Solution-Processed Optoelectronic Fusion-Upconversion Devices for Intelligent Perception and Communication”为题发表在《ACS Nano》（20, 8762-8771, 2026）上，我院2023级硕士研究生王周道为该论文的第一作者，雷衍连和陈历相副教授为通讯作者，西南大学物理科学与技术学院（微纳结构光电子学重庆市重点实验室）为唯一完成单位。

2. 用于辅助红绿色觉障碍的人工视觉突触

色觉是人类感知外界环境的重要功能，然而红绿色觉障碍（CVD）困扰着数百万人群，严重影响其色觉辨别能力。针对此困境，团队人员设计了一种新型光电突触器件，通过优化基于聚（3-己基噻吩）的有机异质结结构，可将光信号转换为数字突触电流，实现红绿色觉障碍者的色觉增强。与模拟红绿色盲的对照器件相比，该器件的红绿光波长辨别能力实现十倍提升。结合人工神经网络计算，该器件在复杂色觉模式识别中展现出92%的准确率。此外，该器件还可有效增强色弱者的色彩识别能力，实现复杂图案的有效区分。这项工作可为面向视觉修复的下一代生物电子系统和增强色彩感知等领域提供可靠方案和线索。相关结果以“Artificial Visual Synapses for Assisting Red‐Green Color Vision Deficiency”为题发表在《Laser & Photonics Reviews》（e02220, 2026）上，我院2022级硕士研究生江浩弘为该论文的第一作者，雷衍连和陈历相副教授为通讯作者，西南大学物理科学与技术学院（微纳结构光电子学重庆市重点实验室）为唯一完成单位。

论文链接：

1. https://doi.org/10.1021/acsnano.5c21883

2. https://doi.org/10.1002/lpor.202502220

撰稿人：贾伟尧

初审：周钰青

复审：赵建伟

终审：吴正茂