基于斜入共轩的无碎光中红外多光谱成像

中红外（2-5 ${{\mu}m}$）多光谱成像是贯穿科学与技术领域的关键能力，为探察物质的振动与热图谱提供了无法被可见传感器触及的窗口。它桥接了分子相互作用的微观世界与宏观感知技术之间，具有环境感知、国防与分子诊断等应用。然而，当前的中红外相机需要 cryogenic 冷却，像素分辨率受限，成本高昂，且光谱获取受限。光学共轩提供了克服这些限制的途径，但现有系统通常依赖狭带相匹配、机械扫描或角度调谐，限制了成像速度与实用性。本文演示了首个实现无碎光热光中红外多光谱成像的单次斜入共轩系统。该系统同时将整个（2-5 ${{\mu}m}$）区域转换为可见光域，在硅探测器上捕获图像，空间分辨率低于20 ${{\mu}m}$，且具有高角容忍度。我们使用USAF分辨率靶验证全场成像，并演示了通过分辨波长和极化相关散射共振态的光谱对比成像，全部无需扫描、热控制或 cryogenic 操作。该紧凑且稳健的方法，搭建了实验室级红外传感器与适用于实际部署的硅基检测技术之间的鸿沟。