导读：近日，中科院合肥物质科学研究院安光所科研团队研发成果落地，一款基于虚像相位阵列（VIPA）技术的宽带高分辨率光谱辐射计研制成功，该仪器首次落地应用于大气水汽垂直廓线反演试验，相关技术论文正式发表于
近日，中科院合肥物质科学研究院安光所科研团队研发成果落地，一款基于虚像相位阵列（VIPA）技术的宽带高分辨率光谱辐射计研制成功，该仪器首次落地应用于大气水汽垂直廓线反演试验，相关技术论文正式发表于《Optics Letters》，为大气探测仪器小型化迭代提供重要方案
在大气环境监测领域，O?、H?O、O?、CO?、CH?等大气组分 0～100km 垂直廓线数据，是气候变化分析、大气理化机理研究的基础数据源，精准廓线探测设备是环境观测网络的硬件。现阶段行业在用主流探测仪器存在明显结构性短板：传统地基傅里叶变换光谱仪测量出众，但整机体积庞大、采购运维成本偏高，难以规模化布站组网；市面常规便携式太阳光谱仪部署灵活，但受光学结构限制，无法兼顾宽光谱探测范围与高光谱分辨率，直接限制大气成分廓线反演，行业长期缺少兼顾性能与便携性的中端探测装备。
立足现有设备技术瓶颈，研究团队依托 VIPA 光学器件，搭配配套太阳跟踪系统，完成全新太阳光谱辐射计整机集成。仪器在 7535–7680 cm?1 工作区间实现 145 cm?1 瞬时光谱覆盖，光谱分辨率可达 0.023 cm?1，实现宽波段采集与精细化分光探测一体化； VIPA 光学模块尺寸 40 cm×28 cm×12 cm，整机关键部件重量仅 8.5kg，相较传统大型光谱设备大幅压缩体积与自重，同时保留探测带宽大、测量高、信号响应速度快等优良仪器性能。
为验证设备实测性能，科研团队利用自研仪器完成野外大气透过率光谱采集，选取 7618.6–7619.5 cm?1 水汽特征吸收窗口，结合估计算法完成水汽垂直廓线反演，精准获取从近地面到高空多层大气水汽含量分布实测数据。实地试验充分佐证，该型光谱辐射计可稳定实现多高度层大气组分定量探测，仪器实测可靠性满足业务化监测使用标准。
从仪器产业化与行业应用层面来看，该款小型化光谱探测设备的研发落地，突破了高分辨大气探测设备笨重昂贵的固有局限，开辟了低成本、轻量化大气遥感仪器研发新思路。未来该技术可推动大范围分布式大气观测站点组网建设，在气象探测、大气污染溯源、全 球气候变化观测等仪器配套领域具备广阔落地前景。