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研究人员利用光谱-体积压缩超高速摄影设备捕捉到5D信息

科学 | 感谢投递 2021-07-14 362

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该技术可以在皮秒和飞秒时间尺度上捕捉高度动态的场景。研究人员指出,超快多维光学成像可应用于物理学、化学和生物学中极快现象的检测。压缩超快摄影(CUP)是一个研究课题,因为它具有高时间分辨率、高数据吞吐量和单次拍摄的特点。

该技术已被用于研究各种超快现象,包括捕捉超快光子,观察光学马赫锥,以及检测光学混沌动力学。在研究超快现象的许多应用中,动态场景的空间体积分布和光谱组成对于观察动态过程和探索其潜在机制至关重要。最近,研究人员展示了一个光谱体积CUP系统,能够在一次快照测量中捕捉5D信息。

该系统结合了飞行时间CUP和高光谱CUP,前者提取空间三维信息,后者记录空间-时间-光谱的四维信息。通过将飞行时间银联和高光谱银联数据按照时间戳的关系进行耦合,可以检索到完整的5D信息。

该系统在X、Y和Z方向提供0.39、0.35和3毫米的特殊分辨率。该系统还能可靠地分辨各种三维物体,并使用一个涂有量子点的三维人体模型进行了演示。视野为8.8毫米×6.3毫米×15毫米,可根据场景更换管状镜头进行调整。研究人员说,结合计算成像、压缩传感和图像处理的SV-CUP为改善超快光学成像的维度提供了一条新途径。


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