波长的精确高速测量是光学研究和工业应用(如环境监测、生物医学分析和材料表征)的基础。最近的研究表明，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高光谱分辨率和宽操作带宽。然而，当前散斑光谱仪的测量速度受到相机的限制，这限制了它们的应用。
在《光：先进制造》杂志发表的一篇新论文中，由中国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，该波长计采用光谱-空间-时间映射。通过将多模光纤的散斑图特征与多芯光纤的采样能力相结合，这种新方法实现了 100MHz 的光谱测量速度，同时又不影响精度。这些科学家总结了他们的波长计的工作原理：
“为了突破这一速度限制，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，利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100MHz的测量速率，同时保持了2.7pm的高分辨率。这种测量方法在许多领域都有巨大的应用潜力。”科学家预测。