基于超构表面的光谱成像及多维成像

MEMS 2024-12-02 00:01 319浏览 0评论 0点赞

据麦姆斯咨询报道，2024年12月13日至15日，南京大学教授王漱明将参加《第67期“见微知著”培训课程：光谱仪及光谱成像》并进行授课，具体信息如下：

授课主题：基于超构表面的光谱成像及多维成像

授课老师简介：

王漱明，博士，南京大学物理学院教授。他主要从事微纳光学（例如超构材料、超构表面）、量子光学和非线性光学等方面的研究，获得国家自然科学基金杰出青年项目资助和第四届江苏青年光学科技奖。他的研究成果两次获得中国光学十大进展（2018年和2020年）。他在Science、Nature Nanotechnology、Nature Communications、Physical Review Letters等学术刊物上发表论文80余篇，总引用次数超过3000次。

授课背景及内容：

作为一种将光谱信息和空间信息相结合的技术，光谱成像在科学研究和工程应用中受到了广泛的关注。光学材料中普遍存在色散的现象，得益于超构表面（Metasurfaces）对相位的有效调控，利用超构表面可以进行更高效率的分光，这对实现紧凑型光谱仪和光谱成像具有重要的意义。滤波是另外一种达到光谱成像这一目标的思路，通过设计后的超构表面具有频率/波长选择的功能，可以用于轻薄高效的片上集成式光谱滤光器。本课程综述近年来基于超构表面的光谱成像研究进展，与传统的光谱仪相比，基于超构表面的紧凑型光谱仪具有体积小和光路较为简单的优点，在小型器件中具有较大的应用潜力。根据不同的成像机理，基于超构表面的光谱成像可以分为超色散型、窄带滤波型、宽带滤波型，本课程详细介绍每种成像机理的研究进展，并随后总结在实际场景中的应用情况，最后展望超构表面光谱成像及多维成像的发展方向和应用前景。

图1 (a)折叠超构表面示意图；(b)SLIM系统中光谱重建算法的数值模拟结果；(c)高光谱成像系统的光学架构示意图；(d)色散实验的装置和实验结果的拼接图。

图2 基于透射型超构表面的光谱成像。(a)集成滤波阵列组成的紧凑型光谱仪；(b)具有不同纳米柱宽度的一组滤波器模拟透射光谱；(c)超构表面快照光谱成像仪的示意图；(d)多光谱拼接滤波器生成过程示意图；(e)未知源入射功率的目标检测策略框图。

课程提纲：
1. 基于超色散机理的超构表面光谱成像；
2. 基于窄带滤波机理的超构表面光谱成像：透射型、吸收型、反射型；
3. 基于宽带滤波机理的超构表面光谱成像；
3.1 随机分布的光谱响应曲线；
3.2 光谱重建算法；
4. 基于超构表面的多维成像；
4.1 偏振成像；
4.2 强度操控；
5. 基于超构表面的其它类型成像；
5.1 折超混合成像；
5.2 量子成像；
6. 光谱成像及多维成像的应用现状及展望。