更快更清晰!中國科大成功研制微型紫外光譜成像儀
“超級相機”練就“火眼金睛”
記者9月28日從中國科學技術大學獲悉，該校孫海定教授聯合武漢大學劉勝院士團隊，成功研制出微型紫外光譜儀，實現高精度光譜探測與高分辨率多光譜成像，并且其光譜響應速度達到超快納秒級。相關成果于9月26日在線發表于《自然·光子學》。
光譜信息被稱為物質的“光基因”，能夠揭示組成與特性。光譜成像技術可同時獲取光譜與空間信息，在成分分析、環境監測、衛星遙感和深空探測等領域具有重要價值。
由于傳統光譜儀依賴光柵分光和機械掃描，因此系統復雜、體積龐大、價格高昂，難以滿足便攜式和實時化檢測需求。尤其在對生物制藥和有機物檢測至關重要的深紫外/紫外波段，由于材料與工藝限制，片上微型紫外光譜成像技術長期處于空白，成為制約該領域發展的關鍵瓶頸。
對此，孫海定團隊聯合國內外研究學者提出了一種氮化鎵基級聯光電二極管架構，研制出工作于紫外波段的微型光譜成像儀，實現了高精度光譜探測與高分辨率多光譜成像。團隊成功地對橄欖油、花生油、動物油脂和牛奶等不同有機物質液滴進行了空間分辨與單次直接成像，顯示出它們在食品檢測和分子識別等方面的應用潛力。
未來，通過調控，該架構還可以將工作范圍擴展至可見光和紅外波段，器件尺寸也可縮小至亞微米甚至納米級，實現更低成本更高分辨光譜成像。“正如硅基CCD/CMOS技術推動數碼相機普及一樣，這枚新型微型光譜成像儀的研制成功，為下一代小型化、便攜式和可穿戴光譜技術的普及提供了新的思路和解決方案。”團隊研究人員表示。(記者 陳婉婉)
責任編輯：陸迪
