随机激光实现超光谱仪分辨率的光谱

超分辨率显微镜是指克服衍射极限的一套强大的成像技术。 其中一些重要技术已获得2014年诺贝尔化学奖，这些技术基于对空间稀疏采样进行图像重建的概念。 本文介绍了基于频域中稀疏采样的超分辨率光谱学的概念，并表明可以使用随机激光源来实现这一点。 在混沌状态下，随机激光器的发射光谱在不相关的频率上具有尖峰，尖峰在发射带宽上稀疏分布。 这些狭窄的激光模式可随机探测样品的光谱响应，从而可以以超出光谱仪分辨率的分辨率重建观察对象。 本文所提出的技术将启发新一代的简单，廉价，高分辨率的光谱学工具，并有效减小光谱仪体积。

金属氧化物半导体（CMOS）相机在随机激光照射下测得的三个低分辨率示例光谱。 每帧的顶部和底部行分别对应于参考（浅蓝色）和透射（青色）信号。 算法可找到固定直径范围内最强烈的，不重叠的圆。