微美全息研发声光驱动的超高速瞬态全息光学成像系统

超高速瞬态全息成像应用非常广泛，影响着人类社会的几乎所有领域，如工业、生物医学和科学研究。高速瞬态动态过程的可视化在发现、理解和应用事物基本规律方面起着关键作用。捕获和记录瞬态全息图像对成像采集技术要求拥有非常苛刻的条件。

超高速成像本质上是光电成像在时间维度上高分辨率投影的体现，也就是说超快成像能够在时间维度上给出光电成像更精细颗粒度的影像表征。信息丰富的光学成像可以提供多维信息，使观察和分析探测目标，有助于洞察神秘和未知的世界。超快光学成像作为多维光学成像中一种具有超高时间分辨的成像技术，可以捕获皮秒甚至飞秒时间尺度的超快动力学场景，在精密制造、生物医学和科学研究领域的超快现象检测中有着重要的应用。

WIMI微美全息(NASDAQ:WIMI)研发中心的彭华军博士提出一种超高速瞬态全息光学成像技术，将顺序定时全光映射摄影(STAMP, Sequentially timed all-optical mapping photography)与声光可编程色散滤波器(AOPDF, Acousto-opto Programmable Dispersive Filter)和数字同轴全息技术(DIH, digital in-line holography)相结合的超高速瞬态全息成像技术，将实现对该领域现有经典技术的优化。

目前的超高速成像在实验室之外的环境应用受到极大的限制，无论是成本、操作、环境和设备的复杂性以及超高速成像每秒超10万幅的数字图像的庞大数据处理等。

WIMI微美全息超高速瞬态全息光学成像系统，通过AOPDF实现了成像过程的简易化，它可以通过成像脉冲的电驱动相位和振幅光谱时间剪裁来完全控制采集参数。与目前大多数超高速单次拍摄技术相反，帧速率、曝光时间和帧强度可以在很宽的脉冲持续时间和线性调频值范围内独立调整，而无需诉诸复杂的调效，使WIMI微美全息超高速全息光学成像系统非常灵活易用。另一方面，它采用了不需要任何参考光束的DIH的应用，让WIMI微美全息提出的该方案允许其无透镜操作实现更高的技术简单性，而且还用于在宽景深上重建物体。并且通过在皮秒和纳秒时间尺度上可视化超短事件，验证了系统的成像速度及其灵活性。

WIMI微美全息超高速瞬态全息光学成像系统工作原理，通过声光可编程色散滤波器(AOPDF)通过与电驱动声波的相互作用，在光谱域和时间域调整脉冲形状，并在倾斜光谱滤光片(SF)中实现对曝光时间和帧速率的完全独立控制的，顺序定时全光映射摄影(STAMP)方案，其中包括衍射光学元件(DOE)、倾斜光谱滤光片(SF)和标准相机。

WIMI微美全息(NASDAQ:WIMI)超高速瞬态全息光学成像系统可提供超高帧率，并且同时兼具了更加灵活与便捷的超高速成像系统方案。该系统将光谱过滤的STAMP与基于声光的电子可控相位和振幅，以及数字同轴全息技术相结合。一方面，声光可编程色散滤波器(AOPDF)以非常简单的方式执行光谱时间相位和振幅校准阶段，然后绕过通常使用的复杂而庞大的系统。让系统能够通过光脉冲与声波的相互作用，以一种简单的方式完全定制脉冲相位和振幅，这也使得飞秒脉冲的同步和线性调频控制成为可能。

数字同轴全息术(DIH)的使用还可以通过其无透镜操作使系统更加简单，而且还允许在宽景深上重建和定位物体，与目前仅在单个平面中提供图像的传统超高速成像技术不同。DIH因为它不需要参考复杂的重建算法，可以实现实时操作。此外，与传统超高速成像技术相比DIH的优势是，它允许沿着单一视线快速跟踪物体。然后在SF-STAMP超快成像，利用AOPDF脉冲校准功能和DIH简单性，并实现帧速率、曝光时间和帧强度的独立控制以及超短光的超快成像。

WIMI微美全息(NASDAQ:WIMI)超高速瞬态全息光学成像系统，简化原有超高速成像系统使其简单易用逐步摆脱实验室的应用枷锁。随着计算成像基础理论和光场映射技术的发展，新的超快成像机制也会应运而生，相信WIMI微美全息超高速瞬态全息光学成像系统不仅在物理、生物、医学、化学、仿生等领域应用，在新材料、新工艺和量子探测技术的发展中都会大放光彩。