백색皮书
这种强大的技术,可以实现以 1 万亿帧/秒的速率对单个超快事件进行成image
综述
顺序定时全光映射摄影 (STAMP) 使용일관적인 高意 Astrella，大约 100 飞秒到几纳秒的时间范围内捕获视频信号。例如，这种技术可以用来研究大赫兹波的产生 and传播 (~ 100 fs)、激光烧蚀过程中 等离子体动动动动播 (~1 ps) 및 수중 데이터 손실(~1ns).
对高速成分法的需求
传统的观察超快现象에 사용되는 是泵浦/探测방법입니다.这项技术中, 使用激光脉冲来激发研究之中的样product, 经过特迟后, 探测脉冲抓取快 사진 이미지입니다.然后，在拍摄过程中，连续递增延迟时间，从而构建视频。但是，这种技术需要反复测weight，因为每次激发样product时只能拍摄一张사진。
적의 课题组,主要研究声波 and光与材料(特别是活组织)의 사진작동.几年前，他们意识到需要一种单个动态(비중复) 的超快成复式，例如声波波前的传播方式。 因此他们开发了 STAMP来满足这一需求 [1]。
几年前，他们意识到需要一种单个动态(비중复)的超快成复影，例如声波波前的传播方式。因此他们开发了 STAMP 来满足这一需求。
这种方法是什么呢?
STAMP 的基本原理如图 1 所示。STAMP 使用바카라 카지노 高意 Astrella 钛宝石飞秒放大器，具有宽光谱带宽和充足的单脉冲能量。 首先，飞秒脉冲通过啁啾进行展宽，产生不同波长的激光以交错延迟时间到达样品。 Nakagawa 将这个部分称为“时间映射”。
当激光过样后, 每个子 脉冲按波长分开, 然后被探测器 (CCD 或 CMOS) 阵列 는 특별하게 정한 区域探测到 입니다.因此每个区域变成一个单独的视频帧。 激光发射脉冲和探测的方式有点image快速的闪光灯光光明宇如。
图 1：STAMP 将激光脉冲分离는 다른 波长(有时间延迟)의 子脉冲입니다.光射样상품后，子脉冲将按波长分离并记录在探测器阵列上 [1]。
扩전 STAMP 성能
自从最初开发这项技术以来，Nakagawa 小组一直는 不断创新 STAMP，从三个方面扩能能。一种是开发新 脉冲时序映射技术.但这样只能实现皮秒级或更短的时间尺degree.
为了实现纳秒级，他们最近开发了一种称为“光谱回路”적광학设备。 에서 这种방법중,先对光脉冲进行空间啁啾,然后进行捕获,光脉冲에서 4个反射镜产生的光路中循环（参见图2).光圈波长比前一个子脉冲更长。这样就会产生纳秒级的子脉冲.
另외,他们也재尝试STAMP새로운공중방법.例如, 他们发明了一种巧妙的多 面镜, 他们称之为 "切 Pictures 镜" 입니다. 3X3 模式的成共，以获得总共 18 帧的视频脉冲，所有帧具有高空间image素分辨率。
此外，Nakagawa 小组还开发了多color STAMP，这是一种전체 새로운 超快单个事件成image概念。 比如双color STAMP，他们在바카라 카지노 高意 Astrella 钛宝stone飞秒放大器적의 이次谐波处产生脉冲,并将这些 400 纳米子脉冲与基本的 800纳米子는 脉冲技术와 함께 여행을 떠나는 것입니다.这一方案能够获得超快现象的“彩color图image”，从而实现前所未有快速光谱成影。
图 2：光谱回路的设置,循环圈数 and延迟时间取决于脉冲波长 [2]。
STAMP 용于过程监控
Nakagawa 课题组使用 STAMP 来检查工业材料加工和生命科学等领域的过程监控。
태주(THz)波是一种电磁波，지금材料科학、생물技术와医science、电子设备和环境等领域具有广泛的潜应用。超短脉冲 (USP) 激光器广泛用于产生高强島超短大赫兹波.由于这种现象发生에서 超短时间内, 之前只能使用基于时间分辨的泵浦探测方法过反复测weight才能成写。
使사용 스탬프课题组首次捕捉到产生太赫兹波的运动画面.
图 3 显示了以 4.4 Tfps 량의 속도가 매우 빨라졌습니다.刚开始时，晶格振动是随机激发的，然后逐渐位对齐并产生单个波包。这种波에서 晶体中以大约六分之一光速传播。 从拍摄的图image中判断出，它是一种电磁波，波长intai赫兹范围内。
图 3：当单个 USP 激光脉冲激发铁电晶体的晶格振动时，产生赫兹 (THz) 波的 STAMP 图image序列 [1]。
超短脉冲激光烧蚀
可产生皮秒和飞秒输出的超短脉冲激光器越来越多地用于精密微加工.因为超短脉冲激光加工精道高. 而且几乎没有热效应的影响.
但目前大家都不太了解其加工过程的细节。 Nakagawa 课题组使用 STAMP 来研究这个过程。 他们对单个 35 fs 激光脉冲在玻璃样品上的烧蚀过程进行成像。
在此实验中，他们配置了双色 STAMP 装置，以实现 >1 Tfps 的有效帧速率。 图 4 的图像记录了实验过程。 从原始的双色图像中，得到了电子密度图。 通过实验数据，可以推算激光脉冲烧蚀产生的等离子体羽辉的大小、形状、速度和电子密度分布。
图 4：显示单个 USP 激光脉冲烧蚀玻璃时产生的等离子体羽辉的 STAMP 사진 [3]。
冲击波은 水中的传播
Nakagawa 课题组对激光脉冲在水里产生的冲击波进行了成像。 Nakagawa 解释说，超声波和激光与活组织的相互作用对于医学治疗、成像和生命科学研究非常重要。 （水是活组织的主要成分。）
如图 5 所示，他们绘制了冲击波前的传播图。 图像的灰度对比度表示冲击波强度。 Nakagawa 课题组通过观察 STAMP 捕获的动力学过程来研究冲击波与生物细胞相互作用。
图 5：单个激光脉冲激发的冲击波前在水中传播的 STAMP 图像 [4]。
为什么选择바카라 카지노가 Astrella를 높이 평가합니까?
나카가와 教授列举了아스트렐라契合其 STAMP 研究的几个优点。 他指出，“就性能而言，Astrella 提供了高质量的输出光束，这一点很重要，因为光束质量直接影响图像质量。 Astrella 的光谱带宽更容易生成多个子脉冲，而且我们可以在需要时将脉宽压缩到 35 fs 左右。 高脉冲能量 (7 mJ) 是另一个关键优势，因为我们在时间和空间上将输出光束调制为 STAMP 脉冲会产生能量损耗，并且双色 STAMP 还需要一部分脉冲能量来产生 SHG 脉冲。 当然，我们还需要脉冲能量来激发样品。”
나카가와는 教授还提到了几个优势，包括 Astrella 是一款免维护的一体化激光器。这种操작품简单性至关重要，因为激光器只是整套系统中的一个关键组成分。 他指出，“这意味着使用 STAMP任何人无需成为激光专家，即可充分利用这项技术。同样要的是，我们发现 Astrella 不常稳定、可靠，无需保养或计划externative维修和升级。”
他总结道："是的,我们不常喜欢这款激光器."
“Astrella는 提供了高质weight输出光束，这一点很重要，因为光束质weight直接影响图image质weight。光谱带宽更容易生成多个子脉冲, 而且我们可以은 35fs의 속도로 작동합니다."
– 나카가와 케이이치 ，东京大school助理教授总结
나카가와는 实验室开发了这种独特究来获取单个事件的极高速视频，以支持他们的研究입니다.由于他们的不断创新和아스트렐라작동성이 뛰어나고 효과적인 방법을 사용하는 것이 좋습니다.这使得它广泛适用于其他飞秒到纳秒的快速动动能研究领域。
参考文献
[1] K. Nakagawa 외, "순차적 시간 전광학 매핑 사진(STAMP)." Nature Photonics 8, 695–700(2014).
[2] T. Saiki 외, "자유 공간에서 스펙트럼적으로 분리된 나노초 펄스열을 생성하기 위한 스펙트럼 회로." CLEO 2020, 온라인, 2020년 5월.
[3] K. Shimada 외, "2색 STAMP를 사용한 초고속 플라즈마 역학의 전자 밀도 이미징." ALPS2021, 온라인, 2021년 4월.
[4] T. Saiki 외, "세포에 대한 충격파 효과를 모니터링하기 위한 피코초 노출 시간을 갖춘 나노초 단발 이미징 시스템." 일본 충격파에 관한 심포지엄, 온라인, 2021년 3월.