高速相机可以快速连续拍照，这使它们应用于可视化超快动态现象，例如精密加工制造过程飞秒激光烧蚀、核聚变能量系统的快速点火、活细胞中的冲击波相互作用以及某些化学反应。

在摄影中的各种参数中，微观超快速动态过程的顺序成像需要高帧频和高时空分辨率。在当前的成像系统中，这些特点较难两全。但是，中国深圳大学的科学家最近开发了一种具有高时空分辨率和高帧频的全光学超快成像系统。因为该方法是全光学的，所以没有机械和电子组件扫描产生的瓶颈。

研究团队的设计侧重于非共线光学参量放大（NCOPA）的成帧成像，名为FINCOPA，它首次将NCOPA应用于单次超快光学成像。在针对激光诱导的空气等离子光栅的实验中，FINCOPA实现了50 fs分辨的光学成像，其空间分辨率约为83 lp/mm，有效帧速率为每秒10万亿帧（Tfps）。它还成功地以15 Tfps的有效帧速率可视化了超快速旋转的光学场。

图1  以15 Tfps的单次拍摄模式记录的超快速旋转光场的四帧图像

总之，FINCOPA结合了超高时空分辨率和超高帧速率，是一种功能强大的单次超快光学成像技术，可精确地对飞秒区域内发生的单个瞬态事件进行时空观测，例如光子材料中的原子或分子动力学，等离子物理，以及用于精密加工和制造的超快激光烧蚀。

Advanced Photonics总编辑安纳托利·扎亚兹（Anatoly Zayats）表示：“深圳大学的团队已经展示了具有最快快门速度的超快照相成像。这项研究为各个领域的超快过程提供了新的机会。”

虽然这种成像方法有改进的余地，但很容易成为一种新的显微镜技术。未来的研究将继续探索这种方法的潜力，从而使我们更清楚地了解超快速瞬态现象。

来源：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-09/ssfo-ams091720.php

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