Полосовая камера

Стрикционная камера импульса света — это инструмент для измерения изменения интенсивности во времени. Они используются для измерения длительности импульса некоторых сверхбыстрых лазерных систем и для таких приложений, как спектроскопия с временным разрешением и лидар .
Механические типы
[ редактировать ]Механические стрик-камеры используют вращающееся зеркало или систему движущихся щелей для отклонения светового луча. Они ограничены в максимальной скорости сканирования и, следовательно, во временном разрешении. [1]
Оптоэлектронный тип
[ редактировать ]Оптоэлектронные камеры работают, направляя свет на фотокатод , который при попадании фотонов производит электроны посредством фотоэлектрического эффекта . Электроны ускоряются в электронно-лучевой трубке и проходят через электрическое поле , создаваемое парой пластин, которое отклоняет электроны вбок. Модулируя электрический потенциал между пластинами, электрическое поле быстро меняется, вызывая изменяющееся во времени отклонение электронов, проносящих электроны через люминофорный экран на конце трубки. [2] Линейный детектор, такой как матрица устройств с зарядовой связью (ПЗС), используется для измерения рисунка полос на экране и, следовательно, временного профиля светового импульса. [3]
Временное разрешение лучших оптоэлектронных стрик-камер составляет около 180 фемтосекунд . [4] Измерение импульсов короче этой длительности требует других методов, таких как оптическая автокорреляция и оптическое стробирование с частотным разрешением (FROG). [5]
В декабре 2011 года команда Массачусетского технологического института опубликовала изображения, сочетающие использование полосовой камеры с повторяющимися лазерными импульсами для имитации фильма с частотой кадров в один триллион кадров в секунду. [6] В 2020 году этот показатель превзошла команда из Калифорнийского технологического института , достигшая частоты кадров в 70 триллионов кадров в секунду. [7]
См. также
[ редактировать ]- Фотофиниш , использующий гораздо более медленную, но двумерную версию камеры, отображающую время в пространственном измерении.
- Фемтофотография
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хорн, Александр (2009). Сверхбыстрая метрология материалов . Джон Уайли и сыновья. п. 7. ISBN 9783527627936 .
- ^ Муру, Жерар А.; Блум, Дэвид М.; Ли, Чи-Х. (2013). Пикосекундная электроника и оптоэлектроника: материалы тематического собрания Лейк-Тахо, Невада, 13–15 марта 1985 г. Springer Science & Business Media. п. 58. ИСБН 9783642707803 .
- ^ «Руководство по стрик-камерам» (PDF) . Проверено 7 июля 2015 г.
- ^ Акира Такахаши и др.: «Новая фемтосекундная полосовая камера с временным разрешением 180 фс»Учеб. SPIE 2116, Генерация, усиление и измерение ультракоротких лазерных импульсов, 275 (16 мая 1994 г.); дои : 10.1117/12.175863
- ^ Чанг, Цзэнху (2016). Основы аттосекундной оптики . ЦРК Пресс. п. 84. ИСБН 9781420089387 .
- ^ «Камера слежения за светом от MIT, производящая триллион кадров в секунду» . Новости Би-би-си. 13 декабря 2011 г. Проверено 14 декабря 2011 г.
- ^ Ван, Пэн; Лян, Цзиньян; Ван, Лихун В. (29 апреля 2020 г.). «Сверхбыстрая однократная съемка со скоростью 70 триллионов кадров в секунду» . Природные коммуникации . 11 (1): 2091. Бибкод : 2020NatCo..11.2091W . дои : 10.1038/s41467-020-15745-4 . ПМК 7190645 . ПМИД 32350256 .