显微高光谱成像系统（一）——发展背景

成像光谱技术是20世纪80年代出现的一种新的光电技术，而将成像光谱技术应用到显微领域是各国科学家最近几年才开展的研究工作，目前虽然尚处于探索性研究阶段，但已经成为人们研究的热点。本文将对介绍了显微高光谱成像系统的发展背景。

光学成像技术和光谱技术是两种历史悠久而又应用广泛的光电技术，长期以来，它们分别沿着各自的方向发展，直到上个世纪80年代出现的成像光谱技术，才将二维成像技术和光谱技术有机地结合起来。

成像光谱技术不仅能对物体进行形态成像，同时还能提供丰富的光谱信息，由于它具有光谱分辨率高、波段多、图像与光谱相结合等优点，因而使得它一出现就受到各国的极大重视，并在遥感各领域得到了广泛的应用。

近年来，随着成像光谱技术的日趋成熟，其在显微领域的应用也逐渐成为人们研究的热点，美国、英国、希腊等国家的研究人员通过不同的技术手段将成像光谱技术应用到病理学、细胞遗传学、组织学、免疫组织化学等领域，这些不同的技术手段主要体现在光谱分光方式上。目前，用于显微高光谱成像系统的光谱分光方法主要有：棱镜或光栅分光、线性渐变滤光片、声光可调谐滤光片、液晶可调谐滤光片等。棱镜或光栅分光是一种传统的、技术发展比较成熟的分光方式，但是基于棱镜或光栅分光的光谱成像仪器的主要缺点是系统信噪比和光谱分辨率受狭缝宽度的限制，狭缝越窄，光谱分辨率越高，但系统接收到的能量也随之降低；而声光滤光片和液晶滤光片是一种新型的分光方式，目前存在的主要问题是透光效率低、光谱范围有限、波长调谐时存在像移等。相对而言，基于渐变滤光片、声光滤光片和液晶可调谐滤光片的光谱成像仪器结构比较复杂、系统成本高。

在国内，人们对成像光谱技术的研究已经有多年的历史，西安光机所、长春光机所和上海技物所等单位先后开展了基于不同分光方法的成像光谱技术研究，但目前为止国内显微成像光谱技术研究领域的文献报道比较少。

成像光谱技术是20世纪80年代出现的一种新的光电技术，而将成像光谱技术应用到显微领域是各国科学家最近几年才开展的研究工作，目前虽然尚处于探索性研究阶段，但已经成为人们研究的热点。可以预见的是，显微成像光谱技术，作为一种新的技术手段，将会在临床医学、生物学、材料学、微电子学等学科领域得到广泛的应用。