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(lái)發(fā)展的新型色散元件虛像相位陣列為解決該問(wèn)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(lái)源：安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所)