上交大研究院Science談光譜儀，指出技術突破的關鍵

　　上海交大機械與動力工程學院葉輪機械研究所蔡偉偉特別研究員在《Science》上發表題為“Miniaturization of optical spectrometers”的論文，對光譜儀微型化的技術路線、技術突破及其后續應用進行了系統的分析。蔡偉偉特別研究員和劍橋大學Hasan教授為共同通訊作者，這是機械與動力工程學院教師首次作為通訊作者在Science上發表研究成果。

　　光譜儀是科學研究和工業應用中最常用的測量工具之一，可表征物質的特征光譜，從而對其成分及結構進行分析。傳統的光譜儀結構復雜，體積龐大，且便攜性較差，而光譜儀的微型化引起了廣泛關注。論文全面總結分析了過去三十年中所發展的四種微型光譜儀，即色散型（dispersive optics）、窄帶濾光型（narrowband filters）、傅里葉變換型（Fourier transform）和計算光譜（reconstructive）四大類。

　　論文指出了微型光譜儀發展歷程中的重要技術突破，認為微型光譜儀的發展主要依賴于加工技術的進步和計算能力的提升。早期微型光譜儀的發展主要利用了20世紀80年代到21世紀初微制造領域的突破，光刻和蝕刻工藝的進步、MEMS技術的持續發展使得復雜的微型色散器件、濾光器件和傅里葉變換系統的制造成為可能。過去十年，計算能力的大幅度提升、計算成本的大幅度降低、壓縮感知和深度學習等數學工具的發展為微型光譜儀的改進注入了新活力。目前，計算光譜儀已成為最具發展前景的技術，相關研究人員相繼提出了一系列新型光譜儀如量子點光譜儀、超表面光譜儀等。