据麦姆斯咨询报道,2024年12月13日至15日,上海交通大学教授蔡伟伟将参加《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:计算重建型光谱仪及光谱相机
授课老师简介:
蔡伟伟,博士,上海交通大学机械与动力工程学院教授、博士生导师,德国埃尔朗根纽伦堡大学高等光学研究院客座教授,曾于2016年入选国家海外高层次人才引进计划。他于2007年本科毕业于浙江大学热能工程系、2010年博士毕业于美国克莱姆森大学机械工程系,开发了世界上第一套高光谱吸收层析成像系统并应用于航空发动机出口温度场高速测量;2011-2013年于美国弗吉尼亚理工大学航空系从事博士后研究工作,开发了火焰发射光谱层析成像系统;2013-2015年于英国剑桥大学化工系从事博士后研究工作,开展基于超连续辐射的超快吸收光谱技术,并于2015年入职上海交通大学。他长期从事光谱测量技术及仪器的开发与应用,在光谱测量及仪器方向发表期刊论文百余篇,包括Science论文3篇,目前已成功搭建基于计算成像的微型光谱相机。他曾参与研发带隙渐变纳米线和单异质结等超微型光谱仪,获得多项重要学术奖励和荣誉称号,包括2012年获欧盟玛丽居里奖学金,2013年被评为剑桥大学丘吉尔学院博士后会士,2014年获国际分析仪器奖Masao Horiba Award唯一提名奖,2018年获得德国埃尔朗根高等光学研究院青年科学家奖,2023年获中国工程热物理学会吴仲华优秀青年学者奖。他担任测量领域著名期刊Measurement Science and Technology编委、《工程热物理学报》青年编委及《光学学报》青年编委;同时还担任中国光学学会激光光谱学专委会委员、中国动力工程学会国际合作委员会委员和国际传热传质中心(ICHMT)科学理事会专家委员。
授课背景及内容:
实验室台式光谱仪利用光栅、棱镜等色散元件将入射光的不同波长成分在空间中展开,并利用光电探测器进行探测,以获得光谱信息。然而,复杂的光路设计使得光谱仪的微型化困难重重。所以,传统的策略是牺牲光谱仪部分性能,利用先进微纳米加工技术将色散元件微型化,将光栅、棱镜替换为光子晶体、超构表面、微型干涉仪等。这些技术可将光谱仪尺寸缩小至毫米量级,但进一步微型化则面临着巨大的挑战。近期,计算重建法被成功应用于光谱仪的微型化,通过预校准并根据测量数据特征,可以实现未知光谱分析,并减轻对器件的要求。基于此方法,上海交通大学蔡伟伟教授联合国内外科研团队开发出高性能超微型(微米量级)光谱仪。计算重建型光谱仪展现了其在高集成度、低成本、高性能方面的巨大潜力,其重要优势之一是利用光谱稀疏性,可以求解更多波段——实现波段数大于探测器个数。因此,从纯器件到器件+算法赋能是光谱仪微型化的发展趋势。
课程提纲:
1. 光谱学基础;
2. 计算重建型光谱仪;
3. 计算重建型光谱相机;
4. 计算重建算法;
5. 超微型光谱仪案例。