光谱仪是一种读取光线的技术，可以追溯到 17 世纪著名物理学家艾萨克·牛顿的时代。它们的工作原理是将光波分解成不同的颜色(或光谱)，以提供有关被测物体构成的信息。

加州大学圣克鲁斯分校的研究人员正在设计新方法来制造超小型但功能强大的光谱仪，用于从检测疾病到观察遥远星系中的恒星等各种用途。它们的生产成本低廉，使其更易于获取和定制，以用于特定应用。

该研究团队由加州大学圣克鲁斯分校电气与计算机工程学教授霍尔格·施密特 (Holger Schmidt) 和天文学与天体物理学教授凯文·邦迪 (Kevin Bundy) 之间的跨学科合作领导，并在APL Photonics 杂志的一篇论文中发表了其设备的细节。

研究人员展示了一款新型、性能极高的光谱仪，其测量光的波长分辨率可达 0.05 纳米。这比人类头发的宽度小约 160 万倍，而其分辨率却可与大 1,000 倍的设备相媲美。

“这基本上与大型、标准、昂贵的光谱仪一样好，”论文的资深作者、长期从事光检测开发工作的施密特说。“这确实非常令人印象深刻，而且非常有竞争力。”

微型设备

光谱仪微型化是一个活跃的研究领域，因为光谱仪用于许多领域，但其体积可能与三层楼一样大，而且价格极其昂贵。然而，微型光谱仪的性能通常不如大型仪器，或者制造起来非常困难且成本高昂，因为它们需要极其精确的纳米加工。

加州大学圣克鲁斯分校的研究人员发明了一种无需如此昂贵的制造成本就能实现高性能的设备。他们的设备是一种微型高功率波导，安装在上，用于根据光线的颜色将光线引导成特定的图案。