大动态范围微型光谱探测组件研究

High dynamic range miniature spectral detection module includes novel micro- wavelength division and high dynamic range detection techniques. It is a tiny volume, low payload, and high reliability miniature spectral detection module, which can match the demands of the detection of weak and strong spectral signals simultaneously. It can be applied to measurements and analysis in the fields of materials, physics, chemistry, etc. It is a very important direction of developing future space sciences.

大动态范围的微型光谱探测组件结合了新型微型分光与大动态范围探测两大创新技术，可形成体积小、载荷低、可靠性高的微型光谱探测组件，以满足光谱特征微弱信号与强信号的大动态范围同时探测需求，可应用于材料、物理、化学、生命等各种科学实验和表征分析中，是未来空间科学发展的重要方向之一。

（成像）光谱仪器已经广泛应用于科研和生产等各相关领域，其微小型化是一个重要的发展趋势，而对于有效载荷严格受限、可靠性攸关成败的航空航天遥感和深空探测等领域则显得更为重要。但由于空间应用环境和科学研究的特殊性，通常都要求系统的有效载荷小、可靠性高、功耗低，而光栅、棱镜和傅立叶变换等传统分光方式在有效载荷和可靠性方面都难以满足要求。.本项目发表标注SCI论文7篇，IF>5的3篇。国际会议分会主席1次、邀请报告3次、口头报告3次，全国会议主席1次、大会报告2次、邀请报告1次、口头报告1次。申请发明专利7项，其中2项已授权。.发展了适用于空间科学领域的多光谱通道、大动态范围微型光谱探测组件技术，实现了128通道集成微腔分光器件的制备、研制出64元线列大动态范围硅光二极管，成功实现了在2016年4月发射的实践十号卫星科学实验装置中的应用验证，进而使得该新型分光技术被我国载人空间站工程超光谱对地成像模块采纳，对实现我国新一代空间光谱仪器的发展具有重要意义。.同时，还发展了高线性偏振度量子阱红外探测器，提出了基于特异材料的高效、快速响应的超导纳米线单光子探测器设计，发展相干光波长选择性聚焦结构来提高探测响应率。提出和实现了高性能彩色太阳光谱选择性吸收膜，并通过组合芯片技术实现高性能图形化彩色太阳光谱选择性吸收膜，可以提供各种不同的彩色图案和外观，为太阳能光热技术与建筑一体化提供一种新的可能解决方案，被美国光学学会（OSA）等网站进行专文报导。.设计研制出基于级联光子带隙的超宽带外抑制蓝光滤波器，解决可见光通信中特征光谱外背景光干扰深度抑制问题，被复旦大学可见光通信系统采用后，单灯传输速率刷新了当时的世界纪录，引发媒体对照通一体化新技术的广泛关注。研究成果被多家国际同行引用，其中美国德克萨斯A&M大学研究人员一文高达20次引用，指出我们的“滤波器有非常高的透过率（-0.04dB）和在485nm处所需的陡峭截止边。”