值得一提的是，上述上轉(zhuǎn)換廣角成像技術(shù)通過(guò)單次采集即可實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)成像，規(guī)避了傳統(tǒng)方案對(duì)機(jī)械掃描、參數(shù)調(diào)節(jié)或數(shù)據(jù)后處理的依賴(lài)，顯著提升了成像速率。具體地，該團(tuán)隊(duì)采用高性能硅基CMOS相機(jī)實(shí)現(xiàn)了超高速中紅外成像，實(shí)時(shí)拍攝了高速旋轉(zhuǎn)的斬波片，其外沿線速度高達(dá)30m/s。得益于成像系統(tǒng)的高靈敏度，實(shí)驗(yàn)中相機(jī)曝光時(shí)間可低至微秒量級(jí)，中紅外成像幀頻達(dá)到了216 000幀/秒，相比于現(xiàn)有中紅外相機(jī)提高了2-3個(gè)量級(jí)。此外，該系統(tǒng)還具有高精度三維成像能力，利用超快光學(xué)符合門(mén)控技術(shù)，可以精確測(cè)量反射信號(hào)光子的相對(duì)飛行時(shí)間，從而得到被測(cè)物體表面的形貌信息。結(jié)合高靈敏、高分辨、高幀頻的優(yōu)點(diǎn)，所形成的大視場(chǎng)成像技術(shù)有望發(fā)展出超靈敏中紅外時(shí)間分辨光譜成像分析儀，可為高通量生物與材料多維（空間-時(shí)間-光譜）復(fù)合檢測(cè)提供新工具。

超高速中紅外成像。右下角成像幀頻達(dá)到216 000幀/秒，圖示播放幀頻相較于實(shí)際速率減慢了2萬(wàn)余倍。

近年來(lái)，曾和平教授與黃坤研究員課題組在紅外光子測(cè)控方面開(kāi)展了系列工作，基于非簡(jiǎn)并雙光子吸收實(shí)現(xiàn)了超靈敏硅基紅外探測(cè)[Phys. Rev. Appl. 14, 064035 (2020)]，利用高效上轉(zhuǎn)換探測(cè)實(shí)現(xiàn)了中紅外光子數(shù)分辨[Photon. Res. 9, 259 (2021)]，結(jié)合螺旋相襯技術(shù)實(shí)現(xiàn)了中紅外單光子邊緣成像[Laser Photon.Rev. 15, 2100189 (2021)]。相關(guān)工作得到了科技部、基金委、上海市科委與華東師大的共同資助。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-28716-8