量子科技中心_量科网

利用未检测光子进行传感已成为一个充满活力且应用驱动的研究领域，尤其聚焦于中红外波段。由于中红外光谱包含具有高度特异性和强分子吸收特征的谱带（常被称为“分子指纹”），该技术能够对多种样品及其成分进行无损光谱检测与定量分析。当这项本质无损的光谱方法与成像能力相结合时，便形成了适用于环境监测和生物医学的强大技术，既能实现自动化诊断，又可避免耗时且不可逆的标记步骤。 针对现有中红外高光谱显微镜技术存在的成本高、复杂度大、功耗高以及性能受限等缺陷——这些缺陷主要源于中红外相机技术及低噪声宽带中红外光源的研发挑战——该研究团队构建了一种概念验证型非线性干涉仪，采用宽场成像架构结合基于像素级量子傅里叶变换红外光谱的高分辨率光谱采集技术。在覆盖重要碳氢伸缩振动带（2300-3100 cm^-1）的宽带范围内，该工作实现了同时解析3500个空间模态的高光谱成像，每个模态的光谱分辨率达10 cm^-1，总计利用了约10⁵个空间-光谱纠缠光子模态。整套系统仅需采用商用百万像素sCMOS相机和中功率紧凑型连续泵浦激光器作为唯一光源。