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Time stretch and its applications

超短脉冲 干涉测量 光子学 光学 瞬态(计算机编程) 数据采集 非线性系统 帧速率 反射计 物理 激光器 计算机科学 时域 计算机视觉 量子力学 操作系统
作者
Ata Mahjoubfar,Dmitry V. Churkin,Stéphane Barland,Neil G. R. Broderick,Sergei K. Turitsyn,Bahram Jalali
出处
期刊:Nature Photonics [Nature Portfolio]
卷期号:11 (6): 341-351 被引量:414
标识
DOI:10.1038/nphoton.2017.76
摘要

Photonic time-stretch techniques and their applications are reviewed. The approach enables the observation of signals that are otherwise too short or rapid for conventional measurement. Observing non-repetitive and statistically rare signals that occur on short timescales requires fast real-time measurements that exceed the speed, precision and record length of conventional digitizers. Photonic time stretch is a data acquisition method that overcomes the speed limitations of electronic digitizers and enables continuous ultrafast single-shot spectroscopy, imaging, reflectometry, terahertz and other measurements at refresh rates reaching billions of frames per second with non-stop recording spanning trillions of consecutive frames. The technology has opened a new frontier in measurement science unveiling transient phenomena in nonlinear dynamics such as optical rogue waves and soliton molecules, and in relativistic electron bunching. It has also created a new class of instruments that have been integrated with artificial intelligence for sensing and biomedical diagnostics. We review the fundamental principles and applications of this emerging field for continuous phase and amplitude characterization at extremely high repetition rates via time-stretch spectral interferometry.
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