超高速瞬態(tài)全息成像應(yīng)用非常廣泛，影響著人類社會(huì)的幾乎所有領(lǐng)域，如工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究。高速瞬態(tài)動(dòng)態(tài)過(guò)程的可視化在發(fā)現(xiàn)、理解和應(yīng)用事物基本規(guī)律方面起著關(guān)鍵作用。捕獲和記錄瞬態(tài)全息圖像對(duì)成像采集技術(shù)要求擁有非常苛刻的條件。

超高速成像本質(zhì)上是光電成像在時(shí)間維度上高分辨率投影的體現(xiàn)，也就是說(shuō)超快成像能夠在時(shí)間維度上給出光電成像更精細(xì)顆粒度的影像表征。信息豐富的光學(xué)成像可以提供多維信息，使觀察和分析探測(cè)目標(biāo)，有助于洞察神秘和未知的世界。超快光學(xué)成像作為多維光學(xué)成像中一種具有超高時(shí)間分辨的成像技術(shù)，可以捕獲皮秒甚至飛秒時(shí)間尺度的超快動(dòng)力學(xué)場(chǎng)景，在精密制造、生物醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究領(lǐng)域的超快現(xiàn)象檢測(cè)中有著重要的應(yīng)用。

WIMI微美全息(NASDAQ:WIMI)研發(fā)中心的彭華軍博士提出一種超高速瞬態(tài)全息光學(xué)成像技術(shù)，將順序定時(shí)全光映射攝影(STAMP, Sequentially timed all-optical mapping photography)與聲光可編程色散濾波器(AOPDF, Acousto-opto Programmable Dispersive Filter)和數(shù)字同軸全息技術(shù)(DIH, digital in-line holography)相結(jié)合的超高速瞬態(tài)全息成像技術(shù)，將實(shí)現(xiàn)對(duì)該領(lǐng)域現(xiàn)有經(jīng)典技術(shù)的優(yōu)化。

目前的超高速成像在實(shí)驗(yàn)室之外的環(huán)境應(yīng)用受到極大的限制，無(wú)論是成本、操作、環(huán)境和設(shè)備的復(fù)雜性以及超高速成像每秒超10萬(wàn)幅的數(shù)字圖像的龐大數(shù)據(jù)處理等。

WIMI微美全息超高速瞬態(tài)全息光學(xué)成像系統(tǒng)，通過(guò)AOPDF實(shí)現(xiàn)了成像過(guò)程的簡(jiǎn)易化，它可以通過(guò)成像脈沖的電驅(qū)動(dòng)相位和振幅光譜時(shí)間剪裁來(lái)完全控制采集參數(shù)。與目前大多數(shù)超高速單次拍攝技術(shù)相反，幀速率、曝光時(shí)間和幀強(qiáng)度可以在很寬的脈沖持續(xù)時(shí)間和線性調(diào)頻值范圍內(nèi)獨(dú)立調(diào)整，而無(wú)需訴諸復(fù)雜的調(diào)效，使WIMI微美全息超高速全息光學(xué)成像系統(tǒng)非常靈活易用。另一方面，它采用了不需要任何參考光束的DIH的應(yīng)用，讓W(xué)IMI微美全息提出的該方案允許其無(wú)透鏡操作實(shí)現(xiàn)更高的技術(shù)簡(jiǎn)單性，而且還用于在寬景深上重建物體。并且通過(guò)在皮秒和納秒時(shí)間尺度上可視化超短事件，驗(yàn)證了系統(tǒng)的成像速度及其靈活性。

WIMI微美全息超高速瞬態(tài)全息光學(xué)成像系統(tǒng)工作原理，通過(guò)聲光可編程色散濾波器(AOPDF)通過(guò)與電驅(qū)動(dòng)聲波的相互作用，在光譜域和時(shí)間域調(diào)整脈沖形狀，并在傾斜光譜濾光片(SF)中實(shí)現(xiàn)對(duì)曝光時(shí)間和幀速率的完全獨(dú)立控制的，順序定時(shí)全光映射攝影(STAMP)方案，其中包括衍射光學(xué)元件(DOE)、傾斜光譜濾光片(SF)和標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)。

WIMI微美全息(NASDAQ:WIMI)超高速瞬態(tài)全息光學(xué)成像系統(tǒng)可提供超高幀率，并且同時(shí)兼具了更加靈活與便捷的超高速成像系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)將光譜過(guò)濾的STAMP與基于聲光的電子可控相位和振幅，以及數(shù)字同軸全息技術(shù)相結(jié)合。一方面，聲光可編程色散濾波器(AOPDF)以非常簡(jiǎn)單的方式執(zhí)行光譜時(shí)間相位和振幅校準(zhǔn)階段，然后繞過(guò)通常使用的復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)。讓系統(tǒng)能夠通過(guò)光脈沖與聲波的相互作用，以一種簡(jiǎn)單的方式完全定制脈沖相位和振幅，這也使得飛秒脈沖的同步和線性調(diào)頻控制成為可能。

數(shù)字同軸全息術(shù)(DIH)的使用還可以通過(guò)其無(wú)透鏡操作使系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單，而且還允許在寬景深上重建和定位物體，與目前僅在單個(gè)平面中提供圖像的傳統(tǒng)超高速成像技術(shù)不同。DIH因?yàn)樗恍枰獏⒖紡?fù)雜的重建算法，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)操作。此外，與傳統(tǒng)超高速成像技術(shù)相比DIH的優(yōu)勢(shì)是，它允許沿著單一視線快速跟蹤物體。然后在SF-STAMP超快成像，利用AOPDF脈沖校準(zhǔn)功能和DIH簡(jiǎn)單性，并實(shí)現(xiàn)幀速率、曝光時(shí)間和幀強(qiáng)度的獨(dú)立控制以及超短光的超快成像。

WIMI微美全息(NASDAQ:WIMI)超高速瞬態(tài)全息光學(xué)成像系統(tǒng)，簡(jiǎn)化原有超高速成像系統(tǒng)使其簡(jiǎn)單易用逐步擺脫實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用枷鎖。隨著計(jì)算成像基礎(chǔ)理論和光場(chǎng)映射技術(shù)的發(fā)展，新的超快成像機(jī)制也會(huì)應(yīng)運(yùn)而生，相信WIMI微美全息超高速瞬態(tài)全息光學(xué)成像系統(tǒng)不僅在物理、生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、仿生等領(lǐng)域應(yīng)用，在新材料、新工藝和量子探測(cè)技術(shù)的發(fā)展中都會(huì)大放光彩。