用于宽带散斑光谱测量的芯片级纳米结构混沌台球
光学
2026-07-08 v1
摘要
计算型片上光谱仪正成为便携式光谱分析的强大平台，将光子集成与先进信号处理相结合，以实现广泛的原位传感应用。我们提出了一种基于体育场微谐振器中波混沌的宽带重构光谱仪，该谐振器具有纳米结构散射层，用于全区域散斑读出。混沌微谐振器内波长相关的干涉将光谱信息编码为空间强度图案，可以通过计算反转来重建输入光谱。SU-8聚合物纳米结构层的最佳制造参数产生176nm的表面粗糙度和约2um的均方根厚度。我们在可见光和红外波长下实验验证了我们的光谱仪，在630nm处分辨率为43pm，在1550nm处分辨率为8.2pm。光谱重建针对单线和多线窄线源以及宽带（~1nm）脉冲激光源进行了演示。广泛的实验验证和紧凑的占地面积（0.05mm2）确立了我们的基于混沌微谐振器的散斑光谱仪作为高分辨率、片上光谱传感的稳健且多功能的平台。
引用
@article{arxiv.2607.07450,
title = {Chip-scale nanostructured chaotic billiards for broadband speckle spectrometry},
author = {Matthew R. Wilson and Benoit Guilhabert and Jack A. Smith and Michael J. Strain and Xavier Porte},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.07450},
year = {2026}
}