传统光谱仪依赖光栅和棱镜等色散元件，在小型化过程中面临传播距离与光谱分辨率的权衡以及校准模糊等问题，而双层无序超表面作为随机色散元件，能先验地唯一确定特定波长的散斑图案，无需在波长和传播距离上进行模糊校准光谱仪。
图 1：基于双层无序超表面的重构光谱仪结构与工作原理示意图
图 2：双层无序超表面的光谱特性表征
图 3：输入波长与传播距离的映射模糊问题分析
图 4：双层无序超表面光谱 - 空间响应的模型预测
图 5：基于计算机生成散斑库的光谱重构验证
这种光谱仪在440至660纳米范围内实现了约1纳米的光谱分辨率，包含221个光谱通道，尺寸小于1厘米，在光谱分辨率和外形尺寸权衡、映射模糊问题上有突破，还具备扩展光谱范围、抗制造和环境波动、便于计算优化等优势，为实现传感器上的光谱应用提供了可能，在超光谱成像、波长复用等领域有潜在应用光谱仪。
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