10月21日，記者從中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所（以下簡稱西安光機所）獲悉，近日該所在阿秒成像研究中取得重要進展，實現(xiàn)了超寬光譜光源的高分辨成像，相關(guān)成果以“超寬光譜的快照式相干衍射成像”為題發(fā)表在《光子學(xué)研究》期刊上。

阿秒光脈沖的持續(xù)時間極短（一阿秒為百億億分之一秒），是拓展微觀物質(zhì)超快動力學(xué)過程研究、揭示多領(lǐng)域底層物理規(guī)律的直接有效手段。阿秒光脈沖可以實現(xiàn)超高的時間分辨，同時具有短波長、高相干性、高精度同步控制等特點。然而，阿秒光脈沖固有的超寬光譜會在成像系統(tǒng)中引入大量色差，不同光譜成分之間的干擾和極紫外/軟X射線波段高質(zhì)量光學(xué)元件的缺乏成為了制約阿秒成像發(fā)展的瓶頸。“我們的目標(biāo)就是攻克這些技術(shù)難題，實現(xiàn)基于阿秒光源的超高時空分辨成像，推動阿秒光源在生物醫(yī)藥、激光精密加工、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的應(yīng)用。”阿秒科學(xué)與技術(shù)研究中心阿秒成像研究團隊負責(zé)人王虎山說。

西安光機所研究團隊提出的無透鏡超寬光譜計算成像新方法可以從模糊的超寬光譜衍射圖中提取出高質(zhì)量的清晰單色衍射圖，進而實現(xiàn)高分辨成像。“該方法大幅度提升了單發(fā)相干衍射成像光源的適用光譜帶寬，光譜帶寬和中心波長比可以達到140%，是目前國際上較為先進的水平。”阿秒科學(xué)與技術(shù)研究中心阿秒成像研究團隊成員李博洋說。這項研究為阿秒成像提供了關(guān)鍵技術(shù)路徑，對于我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施先進阿秒激光設(shè)施（西安部分）成像終端建設(shè)和阿秒光源重大應(yīng)用拓展均具有重要意義。

2023年諾貝爾物理學(xué)獎授予三位科學(xué)家以表彰他們將產(chǎn)生阿秒光脈沖的實驗方法用于研究物質(zhì)的電子動力學(xué)。西安光機所副所長付玉喜介紹，“我們自建所以來，就在超快光科學(xué)領(lǐng)域具有堅實的理論研究基礎(chǔ)，近年來部署了基礎(chǔ)性、前瞻性和系統(tǒng)性的阿秒科學(xué)研究，2021年專門成立阿秒科學(xué)與技術(shù)研究中心，緊盯世界科技前沿和國家重大需求，努力打造國際一流的創(chuàng)新研究平臺和人才團隊，為搶占超快光科學(xué)領(lǐng)域制高點提供關(guān)鍵支撐。”