中国科学院西安光机所在阿秒高时空分辩成像研讨方面取得新进展

　　近来，中国科学院西安光机所阿秒科学与技能研讨中心在阿秒高时空分辩成像研讨方面取得新进展，研讨成果发表于世界高水平学术期刊Photonics Research(IF: 7.254)。论文榜首作者为中国科学院西安光机所特别研讨助理李博洋，通讯作者为王虎山副研讨员和付玉喜研讨员。

　　阿秒光源具有超短脉冲宽度、短波长、高相干性、高精度同步操控等特色，在超快成像范畴运用潜力极高。尤其是当阿秒光源到达“水窗”波段，在此波段内，氧、氢原子对该波段的X射线的吸收较弱，因而水对其相对通明，而碳、氮等组成生物体的根本元素则对该波段X射线的吸收十分强，因而可完成高对比度的生物样品成像，有望推进高时空分辩生物活细胞的研讨。但是，受时刻-能量不确定联系束缚，阿秒脉冲兼具极高的时刻分辩与超宽的光谱，而后者会在成像体系中形成很多的色差，例如高次谐波发生的孤立阿秒脉冲，其脉宽可达50 as左右，典型带宽可达/c = 100%以上(其间表明光谱的全宽，c表明中心波长)。一起，阿秒脉冲通常在极紫外/软X射线波段，短少用于反射、聚集、分束、合束等的高质量光学器材，这给成像体系带来了许多约束。因而要完成阿秒成像技能，既要战胜短波波段成像的困难，还要处理超宽带光谱中不同光谱成分之间的搅扰，是困扰当时国内外研讨的一大难题。

　　研讨团队提出了一种高效的根据傅里叶变换形式映射的梯度单色化办法，可以对复色/宽谱的衍射图做处理，取得高质量的单色衍射图，从而选用传统的相干衍射成像办法完成高分辩成像。该办法极大拓宽了成像光源的适用带宽，支撑运用光谱带宽到达140%的光源进行单发成像，并将核算时刻紧缩到了秒级。一起，该办法还支撑跨过多个倍频程的梳状光谱，可完成光通量更高的高次谐波光源(阿秒脉冲串)的成像运用。此外，根据该衍射成像技能，研讨团队还提出了一种无光栅、无透镜的光谱丈量办法，降低了极紫外/X射线波段的阿秒脉冲光谱的丈量难度。研讨成果迈出打破阿秒高时空分辩成像的要害一步，为“先进阿秒激光设备”成像终端供给了重要技能支撑，有望推进阿秒光源在激光精细加工、生物医药、半导体等范畴的运用开展。

　　研讨工作得到了国家重点研制方案-政府间世界科学技能创新协作专项、中国科学院安稳支撑基础研讨范畴青年团队方案、中国科学院世界同伴方案、中国科学院严重科学技能基础设备预研、陕西省自然科学基础研讨方案等项目的支撑。(阿秒中心、“先进阿秒激光设备”工程办联合供稿)