【半导光电】前沿进展|自由形状超表面超光谱成像芯片

图 1 基于自由形状超原子的超表面光谱成像芯片（a）芯片结构；（b）制备的400种超表面调制单元的光学显微镜图像；（c）基于自由形状超原子的超表面调制单元透射谱及其布洛赫模式有效折射率；（d）自由形状超原子的生成过程

对于宽谱光和窄谱光的测量重建结果如图2所示，能够实现保真度99%以上的宽谱光重建以及0.5 nm的波长分辨率，并且对于窄谱光重建的中心波长偏差标准差仅为0.024 nm。

图 2 光谱成像芯片的频谱测量结果（a, b）对于宽谱光的光谱测量（b）双峰分辨精度（d）对于窄谱光的光谱测量（e）窄谱光测量误差

进一步，利用该超光谱成像芯片对24色标准色卡和不同水果进行光谱成像，结果如图3所示。以基于空间扫描的商用光谱相机拍摄的结果为参考，利用该光谱相机对于24种颜色的平均光谱重建保真度达到了98.78%。

图 3 对于标准色卡的快照式超光谱成像结果（a）超光谱相机实物图（b）商用光谱相机拍摄得到的RGB伪彩色图（c）利用超光谱相机重建的RGB伪彩色图（d）对于24种颜色的光谱重建结果（e）对于不同水果的光谱成像结果