研究目的
展示一种采用薄膜技术和压缩感知算法的二维滤波器阵列压缩感知光谱系统，用于实现具有高光谱分辨率的微型化光谱仪。
研究成果
这种人工制造的二维薄膜滤光片阵列仅需使用36个滤光片就能实现宽波长范围的高光学通量压缩感知光谱测量，其光谱分辨率与传统光谱仪相当。该系统结构紧凑、便携，单次曝光即可完成测量，适用于微型化应用场景。未来工作可优化制备工艺并扩展波长范围。
研究不足
由于层数众多，其制备比法布里-珀罗结构更为困难。光学元件将实验波长限制在500至1000纳米范围内。随着半高全宽（FWHM）增大和信噪比（SNR）降低，重建性能会下降。
1：实验设计与方法选择：
该方法涉及设计用于光谱调制的多层薄膜滤波器二维阵列，采用压缩感知（CS）重建算法从少量测量数据中恢复输入光谱。理论模型包括计算传输函数的递归程序及用于传感矩阵优化的互相关度。
2：样本选择与数据来源：
输入光谱包含单色光、LED及卤素灯，由光学设备生成或测量获得。波长采样范围为500至1000纳米，间隔1纳米。
3：实验设备与材料清单：
设备包括卤素灯、单色仪、光纤准直器、CMOS图像相机、超连续白光源、光谱分析仪、光栅光谱仪、电子束蒸发器、等离子体增强化学气相沉积系统、光刻工具及反应离子蚀刻系统。材料包含氮化硅（SiNx）、二氧化硅（SiO2）、锗（Ge）及玻璃基底。
4：2）、锗（Ge）及玻璃基底。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：制备过程采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和光刻技术在含锗网格的玻璃基底上交替沉积SiNx与SiO2层。光学实验通过正入射校准测量传输函数并进行光谱重建；计算实验模拟噪声环境并开展双点分辨率测试。
5：数据分析方法：
数据分析采用L1范数最小化进行稀疏信号重建，均方误差（MSE）量化性能，互相关度评估传感矩阵。软件包含l1_ls_noneg等重建算法。
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