高速摄影中具有光谱电路桥接时间尺度的单次光学成像

作者：

斋木孝雄，岛田圭太郎，石岛步，宋航，戚欣怡，冈本由纪，水岛绫子，三田义雄，细畑拓哉，中川敬一

摘要

基于超短激光的单次光学成像揭示了亚纳秒级时间尺度上的非重复过程，超出了传统高速相机的记录范围。然而，由于超快光学成像和高速电子相机之间在可记录时间尺度上的差距，在不牺牲短曝光时间和图像质量的情况下，仍然缺少纳秒级摄影。在这里，我们演示了纳秒摄影和超宽时间范围高速摄影，使用频谱电路产生间隔可调脉冲序列，同时保持短脉冲持续时间。我们以 1.5 ns 的帧间隔和 44 ps 的曝光时间捕获通过生物细胞传播的冲击波，同时抑制图像模糊。此外，我们观察到多个时间尺度上的飞秒激光处理，表明在皮秒时间尺度上产生的等离子体会影响随后在纳秒时间尺度上形成冲击波。我们的技术有助于积累各种快速过程的数据进行分析，并将多时间尺度的现象分析为一系列物理过程。