因为传统的光谱仪体积十分巨大而不符合许多实践运用场景，因而将光谱仪微型化以用于紧凑且经济型移动渠道是当时光谱学研讨的一项首要应战。现有的微型化规划首要依赖于纳米光子结构的预校准响应函数，以编码

  这项研讨提出了一种超简化的核算光谱仪，它选用一种仅依赖于衍射辐射光谱的数值正则化改换所促进的“单波长-宽带光谱（one-to-broadband）”衍射分化战略。该规划的首要特征在于运用了一种简略、恣意形状的针孔作为部分色散器，避免了杂乱的编码规划和全光谱校准。

  假如已知单色衍射的一切光谱重量，就十分有或许从宽带衍射图中重建光谱，这可以被视为一种不适定的多元线性方程（MLE）。这在某种程度上预示着，只要将不同波长的每个单色衍射的透射系数预先表征为编码信息，才干核算出辐射光谱。但是，这种校准进程一般很繁琐，有时甚至在实践运用中没办法完成。本研讨所用办法的要害点在于，运用“one-to-broadband”点扩展函数（PSF）映射计划，可以从给定波长λ处的单色衍射图画Im的单次捕获中取得波长λ处的每个单波长衍射剖面Iλ（如图1a）。运用这一些信息，就可以终究靠单次宽带衍射结合相应的PSF重建输入光谱。

  为了展现所提出光谱仪的功能，研讨人员运用超接连光源（YSL Photonics SC-Pro-M）和用于调制入射光谱形状的一组光学滤波片（Thorlabs F系列），进行了一系列试验验证。图2显现了经过PSF映射完成宽带衍射的叠加。图3显现了上述进程重建的5个恣意光谱（赤色曲线）与商用光谱仪相应丈量成果（黑色曲线）的比照状况。

  图3 重建光谱（赤色曲线）与商用光栅光谱仪（Horiba iHR550）丈量成果（黑色曲线）的比较

  在实践运用中，重建的光谱一般对色散器材的衍射功率更为灵敏。因而，研讨人员选用Φ20 μm针孔和Φ100 μm西门子星（Siemens star）别离作为衍射色散器进行了进一步验证，成果如图4所示。

  最终，研讨人员完成了宽带无透镜成像的独特运用，然后展现了新式光谱仪在实践运用中的运用远景。图5显现了宽带相干衍射成像（CDI）的试验设置，以及运用所开发的办法与根据传统相位康复技能别离重建的成果比较。

  综上所述，这项研讨提出了一种根据“one-to-broadband”衍射的核算光谱仪的立异计划，选用简化的恣意形状衍射微结构作为色散器，使其完成超紧凑、低成本等特性，为单次光谱丈量铺平了路途。与其它核算光谱仪规划的不同之处在于，该光谱仪根据预捕获的相干单色衍射的单次PSF映射，然后生满足光谱响应函数，既无需预编码规划和高精度杂乱的制作工艺，也无需全光谱响应函数校准。因而，凭仗其原理通用性、结构相比照较简略、尺度紧凑等优势，该办法具有微型化、低成本以及芯片试验室（lab-on-chip）集成的特色，在宽带光谱丈量和核算成像范畴具有宽广的运用远景。