超越视频帧率的宽场中红外高光谱成像
光学
2026-05-29 v1
摘要
中红外高光谱成像已成为在多种样本中空间分辨化学信息的必备工具。然而，由于光栅扫描或波长调谐速度有限，获取三维数据立方体通常耗时，限制了在宽光谱带内实现高空间分辨率的实时可视化。本文构思并实现一种基于高亮度超连续谱光源在傅里叶平面上进行宽带参数上转换的高速宽场中红外高光谱成像系统。上转换副本经快速声光可调滤波器进行光谱分解，基于百万像素硅相机以百赫兹帧率记录高清单色图像。因此，高光谱成像器可在10毫秒内获取100个光谱带，覆盖2600-4085 cm^{-1}，对应刷新率100 Hz。此外，利用图像上转换中相位匹配的角度依赖性，实现了用于多路光谱通道的快照式操作与空间复用，从而进一步提升光谱成像速率。高采集速率、宽场运行和宽带光谱覆盖为材料和生命科学中瞬态过程的高通量表征开辟了新可能性。
引用
@article{arxiv.2605.29216,
title = {Wide-field mid-infrared hyperspectral imaging beyond video rate},
author = {Jianan Fang and Kun Huang and Ruiyang Qin and Yan Liang and E Wu and Ming Yan and Heping Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.29216},
year = {2026}
}