Des chercheurs de l'Université normale de Chine orientale ont développé une nouvelle technique d'imagerie qui capture des événements ultrarapides à la picoseconde près, révélant à la fois la luminosité et les changements structurels en une seule prise. Cette méthode, appelée imagerie femtoseconde par modulation cohérente spectro-temporelle compressée (CST-CMFI), permet de suivre des phénomènes tels que la formation de plasma et le mouvement des électrons. Yunhua Yao, chef de l'équipe, a décrit cette avancée comme un progrès majeur pour la physique, la chimie et la science des matériaux.
Au Laboratoire d'imagerie optique extrême de l'Université normale de Chine orientale, les scientifiques ont créé la CST-CMFI, une percée dans l'imagerie ultrarapide à prise unique. Cette technique combine la cartographie temps-spectre, l'imagerie spectrale compressive et l'imagerie par modulation cohérente pour enregistrer à la fois l'intensité lumineuse et les informations de phase d'événements se déroulant en quelques centaines de femtosecondes. Une impulsion laser « chirped » relie le temps à la longueur d'onde, et un réseau neuronal informé par la physique reconstruit les données en une séquence d'images, formant un film ultrarapide à partir d'une seule exposition. Yunhua Yao, le chef de l'équipe de recherche, a expliqué : « Notre nouvelle technique peut capturer l'évolution complète à la fois de la luminosité et de la structure interne d'un objet en une seule mesure. » L'équipe a publié ses travaux dans la revue Optica. Des tests ont démontré la méthode sur du plasma généré dans l'eau par une impulsion laser femtoseconde, montrant des changements de luminosité et de phase dans le canal de plasma, y compris la formation dense d'électrons libres. Ils ont également observé la dynamique des porteurs dans le ZnSe, détectant des variations de phase subtiles même en l'absence de changements d'intensité. Yao a souligné : « Les mesures de phase peuvent être beaucoup plus sensibles que les mesures d'intensité pour détecter des processus ultrarapides subtils. » Yao a mis en avant des applications potentielles dans les lasers de haute puissance pour l'énergie propre, la fabrication de pointe, l'électronique efficace et les cellules solaires. L'équipe prévoit d'étudier la dynamique des interfaces et les transitions de phase ultrarapides, ainsi que d'intégrer la CST-CMFI à la photographie ultrarapide compressive pour une utilisation plus large.
