南开大学李光辉和陈永胜AM：柔性高性能溶液加工单探测器有机光谱仪

光谱仪是民用和军用光电应用中不可或缺的工具。为满足数据/AI驱动时代的需求，新一代光谱仪需兼具柔性、微型化、高精度和高分辨率特性。

本研究南开大学李光辉和陈永胜等人报道了一种基于溶液加工的紧凑型高性能柔性有机光谱仪，通过集成有机电致变色器件（OECD）和有机光电探测器（OPD）的光学级联架构实现。该光谱仪不仅具备0.56 nm的分辨率、0.14 nm的精度及400–1000 nm的宽谱检测能力，还能测量10⁻⁸至10⁻⁴ W cm⁻² nm⁻¹范围内的绝对光谱辐照度。

其本征柔性和可替换的有机材料设计，使其在数据/AI时代具有优异的便携性和适应性。

研究亮点

1. 创新架构：首次提出OECD与OPD的光学级联设计，无需传统光学元件或探测器阵列，实现单像素光谱重构，器件尺寸可微缩至2×2 μm²。

2. 性能突破：在400–1000 nm范围内实现0.56 nm超高分辨率、0.14 nm精度及152 dB线性动态范围，支持绝对辐照度测量，性能媲美商用台式光谱仪。

3. 柔性应用：溶液加工工艺赋予器件本征柔性，弯曲半径达2.7 m⁻¹时性能保持稳定，为可穿戴光谱检测开辟新路径。

Y. Zhu, Z. Zhang, H. Qin, Y. Yang, J. Zhang, Z. Yao, G. Li, Y. Chen, Flexible and High-Performance Solution-Processable Single-Detector Organic Spectrometer. Adv. Mater. 2025, 2502608.

https://doi.org/10.1002/adma.202502608

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