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新進(jìn)展！虛像相位陣列光譜儀研制及吸收光譜應(yīng)用方面

2023-09-20 10:39:45來源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：光譜閱讀量：5059

　　虛像相位陣列具有色散角度大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)勢(shì)，對(duì)波分復(fù)用、色散補(bǔ)償、脈沖整形等領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響。虛像相位陣列與衍射光柵結(jié)合解決了光譜混疊現(xiàn)象，使其在光濾波器、光譜成像、光譜處理等領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。

　　虛像相位陣列的光譜儀具有采集時(shí)間短,頻譜測(cè)量范圍寬、光譜分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。能應(yīng)用于氣體檢測(cè)、分子科學(xué)、微生物學(xué)等領(lǐng)域，因此成為研究熱點(diǎn)。近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院安徽光機(jī)所張為俊研究員團(tuán)隊(duì)在虛像相位陣列光譜儀裝置研制及其吸收光譜應(yīng)用方面取得新進(jìn)展。

　　寬帶、高分辨光譜可同時(shí)精準(zhǔn)識(shí)別多種物質(zhì)成分，獲取相關(guān)的理化特性，在精密測(cè)量等眾多科學(xué)研究與應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。然而傳統(tǒng)光譜儀難以兼顧高光譜分辨率與寬光譜檢測(cè)范圍，近年來發(fā)展的新型色散元件虛像相位陣列為解決該問題提供了新的緊湊型方案。

　　為了使光譜儀能同時(shí)兼顧寬吸收光譜范圍和高光譜分辨率兩種特性，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并建立了可見光和近紅外波段兩臺(tái)虛像相位陣列光譜儀(分別工作于可見光660nm和近紅外1.4μm波段)。

　　他們使用近紅外光譜儀于1.42~1.45μm波段測(cè)量了CO₂氣體的吸收光譜，并利用HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了一維光譜信息的高精度提取，測(cè)量結(jié)果與數(shù)據(jù)庫(kù)模擬光譜吻合，證明了研制的虛像相位陣列光譜儀的測(cè)量準(zhǔn)確性及相關(guān)光譜反演算法的可靠性。該裝置在大氣痕量探測(cè)、精密測(cè)量及基礎(chǔ)物理化學(xué)研究等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。

　　相關(guān)研究成果以《基于虛像相位陣列的可見光波段皮米分辨寬帶CCD光譜儀》和《基于虛像相位陣列光譜儀的寬帶高分辨CO2吸收光譜測(cè)量技術(shù)研究》為題分別發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Analyst(SCI二區(qū), IF=4.20)上和光學(xué)學(xué)報(bào)(ESCI)上。

　　(資料來源：安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所)

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