In uno studio pubblicato su Photonics Research , i ricercatori dello Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) hanno proposto un nuovo schema per l'imaging a diffrazione coerente multimodale ultraveloce a scatto singolo che realizza l'imaging di fase in tempo reale risolta nel tempo ultraveloce.

Lo schema si basa sul principio del multiplexing della gamma dinamica dei rivelatori, che rompe le difficoltà tecniche di ottenere un'elevata risoluzione temporale, risoluzione spaziale e rapporto segnale-rumore contemporaneamente nell'imaging di fase ultraveloce a scatto singolo. Inoltre, scegliendo l'ampiezza dell'impulso della sonda e regolando il ritardo della sequenza dell'impulso, il metodo può ottenere una risoluzione temporale di picosecondi o addirittura femtosecondi e un intervallo di tempo di imaging ultra ampio (da femtosecondi a microsecondi).

L'imaging di fase in tempo reale ultraveloce con risoluzione temporale ha importanti applicazioni nella propagazione delle onde d'urto, nel danno indotto dal laser e nella diffusione degli eccitoni, in particolare per i fenomeni transitori ultraveloci che non sono ripetibili o difficili da generare.

In questo studio, i ricercatori hanno proposto un metodo di imaging a diffrazione coerente multiplexata a scatto singolo (SUM-CDI). L'imaging di fase ultraveloce a scatto singolo è stato ottenuto utilizzando l'algoritmo di recupero della fase multiplex e la tecnica di calcolo della media della codifica a divisione del fascio, che può ottenere un'elevata risoluzione spaziale e temporale e un rapporto segnale-rumore.

Utilizzando questa tecnica SUM-CDI, è stato misurato sperimentalmente il processo fisico del danno superficiale indotto dal laser UV e la filamentazione interna del vetro K9. Sono stati studiati i cambiamenti transitori della filamentazione interna, il danno superficiale, l'onda d'urto e altri processi ed è stata verificata la fattibilità di questa tecnica per l'imaging di fase risolta nel tempo di nanosecondi. La risoluzione spaziale raggiunge 6,96 μm. Rispetto a quello della modalità singola, l'errore di misura di fase è inferiore all'1%.

Pertanto, questo metodo ha importanti prospettive applicative nella misurazione ultraveloce in tempo reale, specialmente nel campo ultraveloce che richiede la misurazione di fase. + Esplora ulteriormente

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