中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光物理聯(lián)合實驗室提出了單次曝光超快多模態(tài)相干衍射成像新方案，實現(xiàn)了超快時間分辨實時相位成像，相關(guān)研究成果以“Single-shot ultrafast multiplexed coherent diffraction imaging”為題發(fā)表于Photonics Research。 aj85vON1
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超快時間分辨實時相位成像在沖擊波傳播、激光誘導損傷和激子擴散等方面具有重要應(yīng)用前景，尤其對于不可重復或很難產(chǎn)生的超快瞬態(tài)現(xiàn)象。超快時間分辨成像應(yīng)用需求往往需要獲得高的時間分辨率、空間分辨率、幀率和信噪比，而目前的超快相位成像技術(shù)均無法同時實現(xiàn)上述要求。 I#tn/\n  
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針對該技術(shù)挑戰(zhàn)，研究人員提出了單次曝光超快多模態(tài)相干衍射成像方法（SUM-CDI），利用多模態(tài)相位恢復算法和分束編碼平均技術(shù)成功實現(xiàn)了單次曝光超快相位成像，達到了較高的時空分辨率和信噪比。利用該技術(shù)，實驗測量了紫外激光誘導玻璃表面損傷和體內(nèi)成絲的物理過程，研究了體內(nèi)成絲、表面損傷、沖擊波等過程的瞬態(tài)變化，驗證了該技術(shù)在納秒時間分辨相位成像的可行性�？臻g分辨率達到6.96μm；與單模態(tài)對比，相位測量誤差優(yōu)于1%。 _0<qS{RW  
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該技術(shù)巧妙地基于成像器件動態(tài)范圍復用的原理，突破了單次曝光超快相位成像同時實現(xiàn)高時間分辨率、空間分辨率、信噪比的技術(shù)難題。而且，通過選擇探針脈沖寬度和調(diào)節(jié)脈沖序列時間延遲，該方法可實現(xiàn)皮秒甚至飛秒的時間分辨率以及超寬成像時間范圍（從飛秒到微秒量級）。因此該方法在實時超快測量，尤其需要相位測量的超快領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。 :%~+&qS  
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相關(guān)工作得到了國家自然科學基金、上海市科技創(chuàng)新行動計劃、中科院先導A項目、中科院青年創(chuàng)新促進會等項目的支持。 m_wBRan  
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