随着原位、体外和体内光谱测量需求不断增长，可穿戴健康监测、生化检测、遥感及紧凑型光学成像等应用对光谱仪提出了"更小、更快、更准"的要求。芯片级微型光谱仪凭借可扩展、成本低、易集成等优势成为发展重点，但长期以来难以同时实现宽带覆盖与高分辨率，且受限于面积、通道数和采样速度之间的平衡。 技术层面，传统微型光谱仪主要采用"光谱到空间"或"光谱到时间"的映射机制，如阵列波导光栅、光子晶体等方案。这些方法有限空间或时间通道中进行映射，导致信息量受限。集成傅里叶变换光谱仪虽能提升性能，但分辨率与光程差、器件规模涉及的，存在功耗和复杂度问题。近年来，基于重构思想的光谱仪利用压缩感知和可编程光子电路提高了带宽分辨率比，但可调结构增加了控制难度和速度限制。 散斑光谱仪因其独特优势受到关注。它利用随机干涉产生的波长相关散斑图样进行光谱反演，特点是通道效率高、结构紧凑。关键挑战在于如何在芯片上稳定产生高去相关性的散斑响应，并兼顾速度、带宽和分辨率。 最新研究提出一种重构型集成散斑光谱仪方案：采用无源硅光子芯片产生衍射散斑，通过图像传感器单次成像完成光谱重构。该方案利用图像传感器的高像素特性实现大规模并行采样，芯片内部设计了级联的非平衡马赫-曾德尔干涉结构和天线阵列的波长相关衍射机制，增强空间随机性。实验表明，系统在200纳米带宽内实现10皮米分辨率，空间采样通道达2730个，能准确获取多种窄带和宽带光谱。成果发表于《Laser & Photonics Reviews》。 为推进应用落地，建议从三上着手：优化标定与重构算法，增强抗干扰能力；改进光网络与天线设计，提高信噪比；加强与CMOS工艺和系统级封装的协同设计，实现量产化模块。 产业趋势显示，便携式光谱测量正从实验室走向日常应用：在可穿戴设备中支持无创监测，在环境检测中实现快速筛查，在成像系统中提升灵活性。单次成像散斑重构为高速、低功耗的芯片光谱测量提供了新思路。随着技术成熟，这类方案有望推动微型光谱仪向"好用、耐用、易用"方向发展。
这项研究展现了基础科研与产业需求的深度融合；在全球光子芯片竞争中，我国科学家的原创方案为集成光学开辟了新路径。随着尖端科学仪器逐步普及，我们或将迎来一个"人人可测万物"的智能感知新时代。