En un estudio publicado en Photonics Research , investigadores del Instituto de Óptica y Mecánica Fina de Shanghái (SIOM) de la Academia de Ciencias de China (CAS) han propuesto un nuevo esquema para imágenes de difracción coherente multimodal ultrarrápidas de disparo único que realiza imágenes de fase en tiempo real resueltas en el tiempo ultrarrápidas.

El esquema se basa en el principio de multiplexación de rango dinámico de detectores, que supera las dificultades técnicas de lograr una alta resolución temporal, resolución espacial y relación señal-ruido al mismo tiempo en imágenes de fase ultrarrápida de un solo disparo. Además, al elegir el ancho de pulso de la sonda y ajustar el tiempo de retardo de la secuencia de pulsos, el método puede lograr una resolución temporal de picosegundos o incluso femtosegundos y un rango de tiempo de imagen muy amplio (del orden de femtosegundos a microsegundos).

Las imágenes de fase en tiempo real resueltas en el tiempo ultrarrápidas tienen aplicaciones importantes en la propagación de ondas de choque, el daño inducido por láser y la difusión de excitones, especialmente para fenómenos transitorios ultrarrápidos que no son repetibles o difíciles de generar.

En este estudio, los investigadores propusieron un método de imagen de difracción coherente multiplexada ultrarrápida (SUM-CDI) de disparo único. La imagen de fase ultrarrápida de disparo único se logró mediante el uso del algoritmo de recuperación de fase multiplexada y la técnica de promediación de codificación de división de haz, que puede lograr una alta resolución espacial y temporal y una relación señal/ruido.

Usando esta técnica SUM-CDI, se midió experimentalmente el proceso físico del daño superficial inducido por láser UV y la filamentación interna del vidrio K9. Se estudiaron los cambios transitorios de filamentación interna, daños en la superficie, ondas de choque y otros procesos y se verificó la viabilidad de esta técnica para la obtención de imágenes de fase con resolución temporal de nanosegundos. La resolución espacial alcanza los 6,96 μm. En comparación con el modo único, el error de medición de fase es inferior al 1%.

Por lo tanto, este método tiene importantes perspectivas de aplicación en la medición ultrarrápida en tiempo real, especialmente en el campo ultrarrápido que requiere medición de fase. + Explora más

La fotografía ultrarrápida comprimida volumétrica espectral captura simultáneamente datos 5D en una sola instantánea