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，相關(guān)研究成果以《基于虛像相位陣列的可見(jiàn)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。
 

　　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。
 

　　團(tuán)隊(duì)趙衛(wèi)雄研究員和周昊博士設(shè)計(jì)并建立了可見(jiàn)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(jiàn)光660 nm和近紅外1.4 μm波段)。使用近紅外光譜儀于1.42 ~ 1.45 μm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。
 

　　本研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金(42022051， U21A2028)、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)(Y202089)、中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院院長(zhǎng)基金(YZJJ202101)項(xiàng)目的資助。
 

可見(jiàn)光VIPA光譜儀(左圖)和近紅外VIPA光譜儀(右圖)
 

近紅外CO2吸收光譜圖