近日，中國科學院合肥物質院安徽光機所張為俊研究員團隊在虛像相位陣列光譜儀裝置研制及其吸收光譜應用方面取得新進展，相關研究成果以《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吸收光譜測量技術研究》為題分別發表在學術期刊Analyst(SCI二區, IF=4.20)上和光學學報(ESCI)上。
 

　　寬帶、高分辨光譜可同時精準識別多種物質成分，獲取相關的理化特性，在精密測量等眾多科學研究與應用領域具有重要的應用價值。然而傳統光譜儀難以兼顧高光譜分辨率與寬光譜檢測范圍，近年來發展的新型色散元件虛像相位陣列為解決該問題提供了新的緊湊型方案。
 

　　團隊趙衛雄研究員和周昊博士設計并建立了可見光和近紅外波段兩臺虛像相位陣列光譜儀(分別工作于可見光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波段測量了CO2氣體的吸收光譜，并利用HITRAN數據庫實現了一維光譜信息的高精度提取，測量結果與數據庫模擬光譜吻合，證明了研制的虛像相位陣列光譜儀的測量準確性及相關光譜反演算法的可靠性。該裝置在大氣痕量探測、精密測量及基礎物理化學研究等領域有著重要的應用前景。
 

　　本研究工作得到國家自然科學基金(42022051， U21A2028)、中國科學院青年創新促進會(Y202089)、中國科學院合肥物質科學研究院院長基金(YZJJ202101)項目的資助。
 

可見光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