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2024北京光博會 | 捕捉光的律動，揭秘物的本質：光譜技術的深度探索

光輝啟幕：光譜技術的璀璨新篇章

人類一直在追求捕捉物體運動更快的畫面。后來，隨著對自然界瞬態(tài)過程的不斷探索，人類陸續(xù)達到毫秒量級、微秒量級、納秒量級、皮秒量級和飛秒量級的時間分辨率。1999年，諾貝爾化學獎頒發(fā)給了致力于時間分辨率上的超快光譜探測技術的科學家。超快光譜探測技術將人類自然科學的研究帶入了一個更快的世界。如今，超快光譜探測技術已經(jīng)成為研究物質微觀粒子動力學最重要的技術…近年來，光譜技術作為科研和工業(yè)領域的關鍵工具，取得了令人矚目的突破性進展。作為現(xiàn)代科技的一顆璀璨明珠，正在多個領域展現(xiàn)出其獨特的應用潛力和創(chuàng)新價值。

光譜技術，作為分析物質性質、結構和動態(tài)過程的重要手段，其核心在于通過測量物質與光相互作用時產(chǎn)生的光譜信息，來獲取物質的特征參數(shù)。隨著科技的飛速發(fā)展，從最初的可見光譜分析到今日的紫外、紅外、拉曼、熒光等多光譜技術的綜合應用，光譜技術已成為科研和技術創(chuàng)新的基石。

光譜技術：從原理到應用

光譜技術的核心原理在于利用不同物質對光的吸收、散射、發(fā)射等特性，通過測量光譜的波長、強度、形狀等參數(shù)，來推斷物質的成分、結構以及它們之間的相互作用關系。這種非接觸、無損的檢測方式使得光譜技術在眾多領域得到了廣泛應用。

1、海洋研究：光譜技術的新視角

隨著光譜成像技術的不斷發(fā)展，成像光譜儀的分辨率也在不斷提高目前已達到納米級別，因此可以利用光譜成像儀去檢測海洋和湖泊的水質，“海洋窗口”是指450～600nm的藍光至黃光波段，利用這個波段可以很好的觀測海洋和湖泊中浮游生物、沉積性懸浮物、葉綠素分布等情況。

2、大氣探測：揭示溫室氣體的秘密

光譜成像技術在大氣探測中的應用主要分為兩個方面：一方面，檢測大氣中溫室氣體的含量，如二氧化碳、臭氧及污染氣體；另一方面，確定大氣溫度和水汽垂直分布的情況，進行大氣過程研究和地球表面成分分析等。大氣探測對光譜成像儀的光譜分辨率要求較高，通常采用超光譜成像儀。

3、植被研究：監(jiān)測環(huán)境變化的窗口

利用高光譜數(shù)據(jù)可以分析得到植物葉子和植冠中的化學成分，通過觀測這些化學成分的變化，從而監(jiān)測大氣和環(huán)境的變化引起的植物功能變化。

4、地質研究：礦物探測的新篇章

光譜成像技術最初被應用于礦物探測、巖礦識別、油氣滲漏監(jiān)測和礦產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測，這也是最初高光譜遙感應用的最成功的領域。

5、文物鑒定保護：光譜技術的精準洞察

不同的文物具有不同的分子結構和年代特征，因此在一定的光譜波段范圍有不同的自然發(fā)光光譜、吸收光譜、散射光譜、受激發(fā)射光譜的特性，不同的文物由于具有不同的分子結構特征和年代特征都具有各自的特征波長，將這些特征波長作為檢測和鑒定文物的指紋。光譜成像技術可以獲得檢測和鑒定文物的指紋，并給出一定光譜波段范圍的光譜圖像。

6.軍事和安全：光譜技術的隱秘力量

在軍事領域，HSI技術可應用于目標識別、迷彩檢測和監(jiān)視任務。由于其能夠在多個波長上獲得信息，故能夠揭示目標在不同環(huán)境條件下的隱藏特征，從而在復雜的作戰(zhàn)環(huán)境中提供情報支持。

7月來北京光博會

看共譜技術為下游應用注入新靈感

作為專注國內(nèi)外產(chǎn)學研的優(yōu)質服務平臺，由中國光學工程學會聯(lián)合國內(nèi)相關機構組織的“第五屆世界光子大會”將于7月24-26日在北京國家會議中心盛大召開。“2024年第五屆世界光子大會”是中國光學工程學會年會，包括“第13屆國際應用光學與光子學技術交流大會（AOPC 2024）”和“第十五屆中國光電子產(chǎn)業(yè)博覽會”等活動，預計會議規(guī)模近1500人。大會共設有19個專題分會，包括激光技術及應用、紅外技術及應用、光電探測與成像技術及應用、光譜技術及應用、太赫茲技術及應用等。組委會力邀300余位國內(nèi)外著名科學家、學術領軍專家出席并做精彩報告。大會開幕式將舉辦中國光學工程學會頒獎盛典！

會議同期舉辦“第十五屆中國光電子產(chǎn)業(yè)博覽會”，參展商900余家，博覽會包括紅外微光技術與應用、激光與智能制造、光通信&光傳感及物聯(lián)網(wǎng)、光學&精密光學制造、測控技術與儀器、創(chuàng)新科技及實驗成果、微納制造、北京半導體展覽會等八大主題。

“光譜技術及應用”專題會-探索現(xiàn)狀與未來

隨著光譜技術的不斷進步和創(chuàng)新，其在多個領域的應用潛力正逐漸被挖掘和實現(xiàn)。為了深入探討光譜技術在不同場景下的應用現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與未來趨勢，本屆AOPC特別設立了“光譜技術及應用”專題交流會。來自中國頂尖高校和研究機構的專家學者，他們將分享各自在光譜技術領域的最新研究成果和應用案例。

北京光博會-推動光譜技術的創(chuàng)新與商業(yè)化

 “第十五屆光電子產(chǎn)業(yè)博覽會”也將同期舉辦，光譜技術領域的眾多創(chuàng)新企業(yè)將齊聚一堂，攜帶他們精心研發(fā)的"黑科技"產(chǎn)品亮相展會。這些企業(yè)帶來的不僅僅是技術展示，更是對光譜技術在實際應用中潛力的一次全面展現(xiàn)。在這里，商務交流不再是簡單的洽談，而是深入探討如何將這些前沿技術轉化為實際生產(chǎn)力的過程。通過與學術界和研究機構的緊密合作，致力于推動產(chǎn)學研的深度融合，確保研究成果能夠快速落地，轉化為推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強大動力。博覽會上的每一次對話，都可能孕育出新的合作機會，為光譜技術的商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化鋪平道路。

我們在此向全國光譜技術領域的企業(yè)發(fā)出誠摯的邀請，共同參與這場前所未有的行業(yè)盛會。我們期待與您一起，見證光譜技術如何以其獨特的光芒，照亮科學研究的未知領域。