【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光谱仪，具体涉及一种基于近场耦合光谱编码层结构的高空间分辨率微型成像光谱检测装置及光谱检测方法。
技术介绍
1、光谱是物质的固有特征，通过分析光谱可以揭示物质的化学组成成分，在材料分析、食品安全、医学诊断和生物成像等领域有广泛的应用。传统的光谱仪通常由棱镜、光栅等分光器件通过复杂的光路实现光谱成像，受衍射效应限制，其光谱分辨率与光程存在正比关系，因此普遍存在体积大、集成度低、成本昂贵的缺点，严重限制了在内窥镜、水下探测等特殊场景的应用。随着市场上对集成化器件的需求增多，紧凑型光谱仪的研究成为了一个重要的课题。近几十年来，傅里叶变换光谱仪、微环谐振腔和光波导耦合已被用于缩小光谱器件的体积。其中，傅里叶变换光谱仪具有高光谱分辨率和高信噪比，但是需要扫码光程差以获得相干图，导致光谱数据采集速度慢，难以应对随时间强烈变化的动态光谱信号。微环谐振腔和光波导耦合光谱仪因其较小的尺寸可以集成到微型光学系统中，但是光谱分辨率受到制造工艺的限制，对微纳技术的要求较高。
2、计算型光谱仪利用光学手段对未知光谱编码并通过算法完成光谱...
【技术保护点】
1.一种高空间分辨率微型成像光谱检测装置，用于对待测光束进行微型成像以及光谱分布检测，其特征在于，所述微型成像光谱装置至少包括近场耦合光谱编码层结构，以及与近场耦合光谱编码层结构连接的光电探测阵列；所述近场耦合光谱编码层结构用于将待测光束进行光谱编码。
2.如权利要求1所述的高空间分辨率微型成像光谱检测装置，其特征在于，所述近场耦合光谱编码层结构为由多个具备上下通光的二值化离散超表面组成的阵列；每个二值化离散超表面包括多个由亚波长微结构表示的基本单元，所有亚波长微结构按照编码设计组成二值化离散超表面。
3.如权利要求1所述的高空间分辨率微型成像...
【技术特征摘要】
1.一种高空间分辨率微型成像光谱检测装置，用于对待测光束进行微型成像以及光谱分布检测，其特征在于，所述微型成像光谱装置至少包括近场耦合光谱编码层结构，以及与近场耦合光谱编码层结构连接的光电探测阵列；所述近场耦合光谱编码层结构用于将待测光束进行光谱编码。
2.如权利要求1所述的高空间分辨率微型成像光谱检测装置，其特征在于，所述近场耦合光谱编码层结构为由多个具备上下通光的二值化离散超表面组成的阵列；每个二值化离散超表面包括多个由亚波长微结构表示的基本单元，所有亚波长微结构按照编码设计组成二值化离散超表面。
3.如权利要求1所述的高空间分辨率微型成像光谱检测装置，其特征在于，所述亚波长微结构的尺寸与待测波长为同一量级；所述亚波长微结构的有效高度h大于等于三倍的待测波长，最小宽度w小于等于半个待测光波长，且亚波长微结构之间的横向间隔尺寸g小于等于半个待测波长。
4.如权利要求1所述的高空间分辨率微型成像光谱检测装置，其特征在于，所述亚波长微结构为柱状结构或孔状结构或三角棱形结构；所述亚波长微结构由高折射率材料构成。
5.如权利要求1所述的高空间分辨率微型成像光谱检测装置，其特征在于，所述亚波长微结构的上下表面形成纳米腔，所述亚波长微结构的两个端面形成法布里-珀罗共振模式或者导波模式，相邻的亚波长微结构之间形成近场耦合效应。
6.如权利要求1所述的高空间分辨率微型成像光谱检测装置，其特...
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