我國科學(xué)家為光譜儀“提速”6000倍

　　光譜儀是用來(lái)給光“拍照片”的基礎科學(xué)儀器，能夠對光波的能量、波長(cháng)、帶寬、線(xiàn)型等重要特征進(jìn)行精細分析，在遙感、生物醫學(xué)、國防、光電子功能材料等科研領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)界有著(zhù)廣泛和重要應用。但我國在這一高端科學(xué)儀器領(lǐng)域主要依賴(lài)進(jìn)口。

　　目前，紅外至紫外光譜區的主流光譜分析儀器是光柵掃描型光譜儀，其中“光柵”是“靈魂部件”，其外表類(lèi)似鏡面，作用好似“篩子”，能夠將不同波長(cháng)的光子分揀出來(lái)，反射到探測器上，再經(jīng)過(guò)數據處理，從而實(shí)現光譜的測量和分析。傳統光譜儀通常采用機械轉動(dòng)裝置連續旋轉光柵，光柵每轉動(dòng)一次，就“放行”一個(gè)波長(cháng)的光。由于一束光包括多個(gè)波長(cháng)，故光柵需要轉動(dòng)多次才能讓光全部通過(guò)，比較費時(shí)�，F在還有一種“一維CCD陣列探測器”光譜儀，雖然無(wú)需轉動(dòng)光柵便可對光譜進(jìn)行測量，但每次測量?jì)H能覆蓋的光譜區范圍有限。要想實(shí)現寬光譜測量，仍需要旋轉光柵。

　　如何同時(shí)實(shí)現寬光譜測量與快速測量?“二維CCD陣列探測器”光譜儀就做到了，秘密在于它獨特的光柵結構。由復旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院院長(cháng)陳良堯領(lǐng)銜的課題組，經(jīng)過(guò)仔細計算和試驗，將10個(gè)光柵平行“捆綁”起來(lái)，成為“集成光柵”，猶如10面“鏡子”各司其職，將不同波長(cháng)的光子各自分揀出來(lái)，同時(shí)反射到探測器上。這位光的“捕手”能從根本上擺脫機械轉動(dòng)，在200至1000納米的全光譜區獲得高分辨率光譜圖，效率也從原來(lái)的10分鐘提高到0.1秒。

　　該研究成果已獲國家發(fā)明專(zhuān)利。相關(guān)研究成果在國際知名光學(xué)期刊《光學(xué)快報》上發(fā)表后，受到國際同行高度評價(jià)，被認為是對光譜學(xué)研究的“原創(chuàng )性重要貢獻”。