一種智能化小型光譜儀
傳統(tǒng)光譜儀在科學(xué)和工業(yè)研究中發(fā)揮著重要作用，但由于其笨重的尺寸和重量，限制了其在實(shí)驗(yàn)室光學(xué)系統(tǒng)、汽車(chē)電子系統(tǒng)、工業(yè)檢測(cè)設(shè)備以及智能手機(jī)等領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)一種小型化、智能化的光譜儀成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。 G'A R` "F
上�？萍即髮W(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的陳佰樂(lè)、虞晶怡課題組成功研發(fā)出一種基于AlGaAs/GaAs漸變帶隙PN結(jié)探測(cè)器的單像素智能微型光譜儀。該光譜儀結(jié)合神經(jīng)光譜場(chǎng)（Neural Spectral Fields, NSF）光譜重建方法，實(shí)現(xiàn)了高光學(xué)靈敏度、高光譜準(zhǔn)確度和高光譜分辨率的測(cè)量。 g}',(tPMZ
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圖1.智能微型光譜儀 CzEd8jeh7
該光譜儀通過(guò)改變PN結(jié)的工作偏壓實(shí)現(xiàn)探測(cè)器響應(yīng)截止波長(zhǎng)動(dòng)態(tài)可調(diào)。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)為光譜儀定制化設(shè)計(jì)了神經(jīng)光譜場(chǎng)（Neural Spectral Fields, NSF）光譜重建方法，從測(cè)量的電流電壓曲線中提取深度特征，通過(guò)神經(jīng)場(chǎng)（Neural Fields, NFs）重建連續(xù)光譜。 lU8`F(Mn
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圖2.漸變帶隙PN結(jié)光譜儀的結(jié)構(gòu)概述與電學(xué)性能 ]?[fsdAQW
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圖3.漸變帶隙PN結(jié)光譜儀的成像結(jié)果與陣列設(shè)計(jì) d-dEQKI?;
通過(guò)這一神經(jīng)光譜場(chǎng)重建方法，漸變帶隙PN結(jié)光譜儀實(shí)現(xiàn)高達(dá)0.30nm的光譜重建精度和高達(dá)10nm的光譜分辨率，且光譜范圍廣泛，涵蓋從480nm到820nm的范圍。該光譜儀由標(biāo)準(zhǔn)的III-V族半導(dǎo)體工藝制造，達(dá)到微米級(jí)別，具備大規(guī)模生產(chǎn)和集成的潛力，且與焦平面陣列（FPA）制備工藝兼容，未來(lái)可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高光譜成像。 0 :Ol7
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圖4.漸變帶隙PN結(jié)光譜儀光譜測(cè)量流程及其結(jié)果 k+pr \d
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