전통적인 근적외선 분광기의 크기가 크고 비용이 높다는 문제점에 대하여, 하마마츠 MEMS-FPI 근적외선 분광 센서 C14272를 기반으로 1350-1650nm 동작 파장의 초소형 근적외선 분광기를 성공적으로 개발하였다. 본 시스템은 모듈식 아키텍처를 채택하여 효율적인 신호 획득 및 데이터 처리 유닛을 통합하여 시스템 비용을 크게 낮추었다. 파장 정밀도, 분광 해상도, 동적 범위 등의 시스템 성능 평가를 통해 온도 특성 보상 알고리즘으로 온도 드리프트를 효과적으로 억제하였다. 실험 결과 본 분광 분석 시스템은 우수한 안정성과 재현성을 가지며, 분광 해상도는 약 15.2nm인 것으로 나타났다. 합성곱 신경망 알고리즘과 결합된 포도당 용액 농도 예측 모델은 미지의 샘플을 검출할 때 높은 정확도(R² > 0.99)와 낮은 오류율(RMSE < 0.2%)을 나타냈다. 개발된 초소형 근적외선 분광기는 생의학 검사 및 식품 품질 분석에 경제적이고 효과적인 솔루션을 제공한다.

적외선 분광;초소형 분광기;합성곱 신경망;포도당 농도 측정