波长的精确高速测量对于光学研究和工业应用(例如环境监测、生物医学分析和材料表征)至关重要。
近期研究表明，无序散射介质(如多模光纤)可以产生与波长相关的散斑图案，从而可以在紧凑的结构中提供较高的光谱分辨率和较宽的操作带宽。然而，当前散斑光谱仪的测量速度受到相机的限制，限制了其应用。
在《光：先进制造》杂志发表的一篇新论文中，由华中科技大学唐明教授和吴浩博士领导的科学家团队，以及博士生高政和蒋婷作为共同第一作者，开发了一种基于多模和多芯光纤的超快波长计，采用光谱-空间-时间映射。
该新方法通过将多模光纤的散斑图案特性与多芯光纤的采样能力相结合，实现了 100MHz 的光谱测量速度，同时不影响精度。
科学家们总结了他们的波长计的工作原理，说：“为了突破这种速度限制，我们引入了多芯光纤，提出了一种创新的光谱时空映射方案。我们将多芯光纤融合到多模光纤的输出端，使用每个芯对散斑图案进行采样，有效地将强度分布转换为脉冲信号序列。因此，高速单像素光电探测器取代了传统相机，克服了帧速率限制，实现了测量速度的飞跃。”
“我们通过实验证明了 100 MHz 的测量速率，同时保持了 2.7 pm 的高分辨率。这种测量方法在许多领域具有巨大的应用潜力。”
