英国威廉希尔公司王钦华教授课题组在光学领域著名学术期刊《Applied Optics》上发表题为“Dual-channel snapshot imaging spectrometer with wide spectrum and high resolution”的研究论文，并被遴选为Editor's Pick（编辑精选）文章。季轶群副研究员为该论文通讯作者，此项研究得到国防基础科研项目的资助。

      快照式高光谱成像技术在人脸识别、医疗诊断遥感、军事侦查等众多领域具有广泛应用。然而由于几何像差及光谱混叠的限制，现有的快照式光谱成像系统难以同时实现宽波段与高分辨率成像。

王钦华教授课题组针对此类系统存在的光谱混叠问题展开研究，基于工作波段与成像视场之间的相互影响，对系统的成像视场进行合理约束以避免光谱混叠；进一步，开发了双通道成像方法，通过分离宽波段的方式有效解决每幅像面处的光谱混叠问题，突破系统的结构约束并实现更宽的工作波段。此外，通过视场与像散之间的权衡，确定了系统垂直于色散方向的最佳视场。上述研究为设计同时实现宽波段及高分辨率的双通道快照式成像光谱仪提供了完善的理论依据。结果表明，优化后的双通道快照式成像光谱仪可在单次曝光周期内捕获53×11个空间采样点，光谱通道高达250个，光谱分辨率优于1.4nm，系统工作波段覆盖400-795nm，且光谱畸变被控制在1μm以内。此项研究为同时实现高分辨率及宽波段的快照式成像光谱仪提供了有益指导。

下图依次为：成像光谱仪的光学布局图、双通道快照式成像光谱仪的仿真实验原理示意图。

图1 成像光谱仪的光学布局图

图2 双通道快照式成像光谱仪的仿真实验原理示意图

文章链接：https://doi.org/10.1364/AO.497197