Variable electro-optic shearing interferometry for ultrafast single-photon-level pulse characterization
提出一种基于电光调制的可变剪切干涉术，通过映射短时傅里叶变换幅度，无需非线性效应即可表征单光子级超快脉冲的频谱相位与幅度。
2024-02-06 physics.optics quant-ph
Metasurface optical characterization using quadriwave lateral shearing interferometry
针对现有超表面表征多依赖光强测量的局限，提出采用四波横向剪切干涉法（QLSI），以高灵敏度和空间分辨率实现各类超表面的完整光学表征，并通过两类超表面的多种器件验证了该技术的通用性。
2020-08-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantitative phase microscopy using quadriwave lateral shearing interferometry (QLSI): principle, terminology, algorithm and grating shadow description
四波横向剪切干涉测量法（QLSI）是一种基于使用放置在相机前面的衍射光栅的定量相位成像技术。这个光栅产生了一个类似丝网的图像，称为干涉图，它被后处理以检索入射光束的强度和相位分布。QLSI发明于90年代，已被用于许多应用中，例如，激光束表征、透镜计量、地形测量、自适应光学或气体喷射计量。最近，该技术已在光学显微镜上实现，以表征用于生物成像和纳米光子学应用的微米和纳米物体。然而，到目前为止，还没有太多的努力来传播这种强大的技术，而它仍然是一种特别简单的技术。在这篇文章中，我们打算通过描述光学显微镜框架中的所有方面来推广这项技术，即工作原理，在显微镜上的实现和成像理论，使用简单的图片。此外，我们提供和评论的算法，干涉图处理，编写的Matlab。然后，随着显微镜和纳米光子学应用技术的新扩展，以及该技术最初发明的偏离，我们建议重新审视该技术的描述，特别是通过讨论术语，更多地坚持光栅阴影描述而不是四波过程，并提出替代名称，即“光栅阴影相位显微术”或“光栅辅助相位成像”。
2022-03-13 physics.ins-det physics.optics
OSI-flex: Optimization-Based Shearing Interferometry for Joint Phase and Shear Estimation Using a Flexible Open-Source Framework
本文提出开源框架OSI-flex，利用自动微分和ADAM优化器联合估计相位与剪切量，支持任意剪切配置，并通过仿真与实验验证了其在定量相位重建中的准确性和鲁棒性。
2025-09-18 eess.IV physics.optics
Transient-grating single-shot supercontinuum spectral interferometry (TG-SSSI)
本文提出了一种单次测量超短激光脉冲的空间和时间分辨的时空振幅和相位的方法。利用瞬态光栅单次超连续光谱干涉术（TG-SSSI）对携带时空光学涡旋（STOVs）的短脉冲进行时空成像。TG-SSSI非常适合表征包含与自旋/轨道角动量或偏振相关的奇点的超短激光脉冲。
2020-11-24 physics.optics
A Novel Femtosecond-Gated, High-Resolution, Frequency-Shifted Shearing Interferometry Technique for Probing Pre-Plasma Expansion in Ultra-Intense Laser Experiments
用密集靶进行的超强激光-物质相互作用实验（>10 $^{18}$ W/cm $^{2}$）对主超强脉冲之前的激光“噪声”（以预脉冲的形式）的影响高度敏感。纳秒和/或皮秒范围内的这些系统相关的预脉冲通常足够强，以通过电离并在靶前面形成等离子体层来显著地修改靶。时间分辨干涉法提供了一个强大的方法来表征在此期间的膨胀等离子体。我们已经开发了一种新的泵浦探测干涉系统的超强激光实验，使用两个短脉冲放大器同步的一个超快种子振荡器，以实现40飞秒的时间分辨率超过数百纳秒，使用可变延迟线和其他技术。这些放大器中的第一个用作泵，并将最大能量传递到相互作用区域。第二放大器被频移，然后倍频以产生飞秒探测脉冲。在通过激光-靶相互作用区后，探测脉冲在横向剪切的迈克耳孙干涉仪中分裂并重新组合。重要的是，探头中的频移允许在泵的二次谐波处的强等离子体自发射被过滤掉，从而允许在临界表面附近和其他地方的等离子体膨胀在干涉图中清晰可见。三相重建的电子密度，然后推断阿贝尔反演。这种干涉测量系统提供了对等离子体膨胀前的精确测量，可以在超强脉冲到达时识别目标的状况。这样的测量是必不可少的相关激光预脉冲测量与瞬时等离子体轮廓，并使现实的粒子在细胞模拟的超强激光物质相互作用。
2014-07-17 physics.ins-det physics.optics physics.plasm-ph
Doppler effect as a tool for ultrashort electric field reconstruction
飞秒激光源的技术进步要求开发越来越精细的表征工具，这意味着丰富现有的可操作的非线性相互作用面板。本文介绍了一种新的表征方法的基础上频谱剪切干涉利用非标准的旋转多普勒效应产生的频率剪切。这种原始方法称为DEER“用于电场重建的多普勒效应”，在没有频率转换的情况下提供了光谱剪切，并且具有多种益处，例如在紫外光谱范围内操作的能力或超宽带激光脉冲的表征。
2020-03-03 physics.optics
Hyperspectral Compressive Wavefront Sensing
University of Oxford（牛津大学）；Ludwig–Maximilians–Universität München（慕尼黑大学）；John Adams Institute for Accelerator Science（约翰·亚当斯加速器科学研究所）
提出了一种结合快拍压缩成像和横向剪切干涉测量技术的方法，实现了超短激光脉冲空间-光谱相位的Single Shot单次捕获。深度展开算法用于快照压缩成像重建，由于其参数效率和相对于其他方法的优越速度，可能允许在线重建。该算法的正则化项使用具有3D卷积层的神经网络表示，以利用激光波前中存在的空间-光谱相关性。压缩感知通常不适用于调制信号，但我们在这里展示了它的成功。此外，我们训练一个神经网络来预测波前从横向剪切干涉图的泽尼克多项式，这再次增加了我们的技术的速度，而不牺牲保真度。该方法得到了仿真结果的支持。虽然应用于横向剪切干涉测量的例子，这里提出的方法通常适用于广泛的信号，包括夏克-哈特曼型传感器。这些结果可能超出激光波前表征的范围，包括定量相位成像。
2023-03-06 cs.CV physics.optics
Single-scan, dual-functional interferometer for fast spatiotemporal characterization of few-cycle pulses
针对传统超短脉冲时空表征需额外测量、系统复杂的问题，提出集成干涉式FROG与径向剪切迈克尔逊干涉仪的双功能装置，单次扫描即可同时获取两类数据，实现少周期脉冲快速三维重建。
2020-07-23 physics.optics
Free-space propagation of spatio-temporal optical vortices (STOVs)
时空光学涡旋（STOVs）是一种在时空中具有光学相位环流的新型光学轨道角动量（OAM）。在以前的工作[N。Jhajj等人，Rev X 6，031037（2016）]，我们证明了STOV是一种普遍的结构，它来自于自聚焦坍缩的停滞，导致材料介质中的非线性自导向。在这里，我们演示了线性生成和传播的STOV携带脉冲在自由空间中。我们的测量和模拟表明，STOV调解的时空能量流的脉冲和维护的OAM在时空。单次振幅和相位图像的STOVs采取使用一种新的诊断，瞬态光栅单次超连续谱干涉术（TG-SSSI）。
2020-01-02 physics.optics
Spatiotemporal amplitude-and-phase reconstruction by Fourier-transform of interference spectra of high-complex-beams
提出了一种利用空间分辨光谱干涉术重建超短激光脉冲电场时空振幅和相位的新方法。该方法基于光纤耦合器干涉仪，与标准干涉仪系统相比，该光纤耦合器干涉仪具有某些优点，例如它是无干扰的并且在单个点处选择参考光束。我们的技术，我们称之为STARFISH，提供了紧凑和简单。我们报告它的应用啁啾脉冲的实验表征和时空重建的收敛光束以及平面和球面平面波干涉，我们检查我们的模拟。
2011-10-27 physics.optics
Measuring sub-Planck structural analogues in chronocyclic phase space
某些量子态的相空间结构揭示了与普朗克面积相比尺度较小的结构。利用单光子波函数和经典超短光脉冲的电场之间的模拟，我们证明了光谱剪切干涉术可以直接测量这种结构。从而扩展了Praxmeyer等人的思想。特别是，我们使用多剪切光谱干涉术来充分表征由两个时间和光谱不相交的子脉冲组成的脉冲，而没有相对相位模糊。这使我们能够计算脉冲的维格纳分布。这张脉冲场的光谱图显示了相对于时间轴和频率轴都倾斜的条纹，这表明通常最短的亚普朗克距离可能不在正则方向上（并且很容易通过实验获得）。此外，独立于该取向，可以直接从测量的信号中提取结构的亚普朗克尺度的证据。
2009-09-06 physics.optics
Spatially resolved spectral phase interferometry with isolated attosecond pulse
我们的特点是空间分辨光谱相位干涉与一个孤立的阿秒脉冲（IAP）。测量的空间-光谱干涉图和光谱干涉条纹可见度显示出高度的IAP空间和光谱相干性。此外，所表征的光谱延迟干涉图在整个IAP连续谱上显示出周期性的时间振荡，这表明高的时间相干性。在宽连续光谱范围内的IAP相干性具有实现时间分辨IAP相位光谱的潜力，这将有助于在未来探索时空色散电子波动动力学。
2020-05-18 physics.atom-ph physics.optics
Spatio-temporal characterization of ultrashort vector pulses
本文提出结合空间分辨傅里叶变换光谱与Mach-Zehnder干涉测量的新方法，用于超短柱对称矢量脉冲的时空表征，并成功完整表征了800 nm钛宝石激光器输出的10 fs径向偏振脉冲。
2021-01-27 physics.optics
Spatiotemporal pulse characterization with far-field beamlet cross-correlation
本文提出基于远场干涉与逆傅里叶叶变换光谱的超短激光脉冲时空表征方法，实验验证其可测量100 TW级激光并指导压缩器和折射双合透镜的精密校准。
2022-02-26 physics.optics
FRINGE: a protocol for self-referenced quantum state estimation via photon-number-resolved interferometry
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质与结构动力学研究所）
FRINGE是一种基于光子数分辨干涉仪的自参考量子态估计协议，通过二项式加权自干涉重建Fock空间波函数，无需参考光，适用于量子态全息成像。
2025-12-09 physics.optics
Spatio-Temporal Imaging of Light Transport in Highly Scattering Media under White Light Illumination
对光在时间和空间中的传播进行成像在光学中至关重要，特别是对于复杂介质的研究。在这里，我们演示了被动测量的时间依赖格林函数之间的每一个点在强散射介质的表面通过低相干干涉术。实验访问这个格林矩阵是必不可少的，因为它包含了所有的信息，复杂的轨迹光在介质中。特别是，扩散晕的时空传播和相干后向散射效应可以在每个点作为虚拟源附近进行局部研究。一方面，这种方法允许在散射介质中的扩散常数的定量成像与几个传输平均自由程的顺序的空间分辨率。另一方面，我们的方法能够揭示和量化光漫射的各向异性，这对于光学表征的目的是非常重要的。这项研究开辟了重要的前景，无论是在光学扩散断层扫描与潜在的应用，生物医学成像和基础物理的实验研究安德森局域化。
2016-10-21 physics.optics
Space-time coupling of shaped ultrafast ultraviolet pulses from an acousto-optic programmable dispersive filter
对声光可编程色散滤波器（AOPDF）的时空耦合效应进行了全面的实验分析。相位和振幅测量的AOPDF传递函数进行空间和光谱分辨干涉。时空和空间光谱耦合效应的范围内的整形脉冲，通常用于量子控制实验。这些影响被证明是可归因于一个单一的机制：一个组延迟-依赖位移的整形脉冲。的物理机制进行了解释，并获得良好的定量测量和计算的耦合速度之间的协议。量子控制实验的影响进行了讨论。
2010-10-28 physics.optics
Beating Temporal Phase Sensitivity Limit in Off-axis Interferometry based Quantitative Phase Microscopy
本文通过高电子阱容量相机、帧叠加和时空滤波等方法降低离轴干涉定量相位显微术中的噪声，将时间相位灵敏度提升至2皮米以下。
2020-10-22 physics.bio-ph physics.optics q-bio.QM
Bandwidth control of the biphoton wavefunction exploiting spatio-temporal correlations
在这项工作中，我们研究了自发参量下转换产生的光子的时空相关性。特别地，我们研究了探测光和泵浦光的束腰对光子光谱带宽的影响。结果表明，该参量受探测光空间特性的影响较大，而受泵浦光的影响较小。这允许简单的实验实现来控制双光子光谱的带宽，这仅需要修改光学配置以收集光子。此外，我们还进行了Hong-Ou-Mandel干涉测量，该测量也提供了双光子波函数的相位，从而提供了其时间形状。我们解释了所有这些结果与玩具模型在一定的近似下，准确地恢复了大部分有趣的实验细节。
2021-04-28 physics.optics quant-ph
Temporal-mode-selective optical Ramsey interferometry via cascaded frequency conversion
时间模（TM）是光状态下量子信息存储和检索的新基础。完整的TM操作工具包需要一个实用的量子脉冲门（QPG），这是一种将光输入场的任何给定TM分量统一映射到不同的、容易分离的子空间或自由度上的设备。理想的QPG必须以单位效率“分离”所选TM分量，同时避免正交TM的串扰。在脉冲泵浦行波系统中实现QPG的所有尝试都无法同时满足这两个条件。这是由于在依赖于以独立群速度行进的脉冲模式之间的时空局部非线性相互作用的过程中的已知选择性限制。这种限制是量子动力学演化中的时间排序的结果，这被预测为通过相干级联多个低效率但高度TM歧视的QPG级来克服。非线性波导中的多级干涉量子频率转换正是为此目的而首次提出的。TM-非选择性级联频率转换，也称为光学拉姆齐干涉术，最近已被证明与连续波（CW）领域。在这里，我们提出了第一个实验演示TM选择性光学拉姆齐干涉，并显示了显着增强TM的选择性单级计划。
2017-10-18 physics.optics quant-ph
Single Spatio-Temporal Mode Bright Twin-Beam Source Across the Near- and Mid-Infrared
Polytechnique Montréal（蒙特利尔理工学院）；Universidad Del Valle（德瓦列大学）；Institut Interdisciplinaire d’Innovation Technologique, Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学跨学科技术创新研究所）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）
本文提出一种超快、明亮的纠缠双束源，通过在周期性波导铌酸锂中进行类型0参数下转换，实现可调Schmidt数K的连续调节，适用于量子增强计量、非线性干涉和中红外光谱传感。
2026-07-02 physics.optics quant-ph
Phase-resolved wide-field CARS microscopy with speckle illumination
Aix Marseille University, CNRS, Centrale Med, Institut Fresnel（艾克斯-马赛大学、法国国家科学研究中心、中央理工-马赛学院、菲涅耳研究所）；Institut Universitaire de France (IUF)（法兰西学院）；Morgridge Institute for Research（莫格里奇研究所）；XLIM, CNRS UMR 7252, Université de Limoges（XLIM实验室、法国国家科学研究中心UMR 7252、利摩日大学）
本文提出一种结合高功率OPA、散斑照明和QLSI的相位分辨宽场高光谱CARS显微镜，抑制非共振背景，实现大视场快速成像，并用于微塑料和肝脏脂肪变性成像。
2026-10-01 physics.optics
Time-resolved measurement of acoustic density fluctuations using a phase-shifting Mach-Zehnder interferometer
本文构建基于偏振相机的四步相移 Mach-Zehnder 干涉仪，实现刚性板附近气体声学密度振荡的时空测量，并验证其与热声理论高度一致。
2024-03-20 physics.app-ph physics.optics
