Такие события разворачиваются за сотни фемтосекунд — это время, за которое свет проходит расстояние меньше толщины человеческого волоса.
Ультрабыстрые события в микромире — образование плазмы, первые шаги химической реакции или «пробуждение» электронов в кристалле — происходят за сотни фемтосекунд (10⁻¹⁵ секунды). Поймать такое событие на камеру чрезвычайно сложно: процесс нельзя повторить точь‑в‑точь, а традиционные ультрабыстрые методы съемки чаще всего показывают лишь изменение яркости объекта, упуская из поля зрения важные детали.
Команда специалистов Восточно‑Китайского педагогического университета под руководством Юньхуа Яо представила инновационную методику, которая позволяет за один «щелчок» камеры увидеть не только, насколько объект стал светлее или темнее, но и как изменилась его внутренняя оптическая структура.
Новый метод называется CST‑CMFI — сжатая спектрально-временная когерентная модуляционная фемтосекундная визуализация. Он одновременно регистрирует и интенсивность света, и его фазу. Фаза показывает, как свет замедляется, преломляется и «закручивается» при прохождении через материал. Это делает метод особенно чувствительным к тонким изменениям структуры, которые практически не меняют яркости объекта.
Система работает на основе лазерного импульса, состоящего из разных длин волн, которые приходят в чуть разные моменты времени. Когда импульс взаимодействует с быстро меняющимся процессом, рассеянный свет несет детальную пространственную, спектральную и фазовую информацию. Эта информация сжимается в единое изображение, а затем нейронная сеть обрабатывает данные, разделяя длины волн и восстанавливая как интенсивность, так и фазу во времени. Результат — последовательность кадров, образующих ультрабыстрый «фильм», снятый за один снимок.
Источник: hi-tech.mail.ru