杭高院激光感知团队在NatureReviewsMethodsPrimers发表研究成果

近日，杭州高等研究院激光感知团队张裕生副研究员与芬兰阿尔托大学、英国阿斯顿大学、浙江大学及苏州大学等国内外知名高校的学者合作，共同在《自然综述-方法导论》（Nature Reviews Methods Primers，影响因子50.1）上发表了题为“Ultra-fast optical time-domain transformation techniques”（超快光学时域变换技术）的综述文章（2025年第5卷第11期）。此论文全面梳理了超快光学时域变换技术的最新进展，深入探讨了其在多领域的广泛应用前景，并获得PrimeView的特别推介。

张裕生副研究员与陶陈凝博士共同担任此论文的第一作者，浙江大学崔玉栋副研究员、浙江师范大学陈达如研究员、英国阿斯顿大学的Sergei K. Turitsyn教授以及芬兰阿尔托大学的孙志培院士共同担任通讯作者。浙江师范大学作为论文的第一单位及通讯单位。此项研究工作得到了国家自然科学基金委、浙江省自然科学基金委以及国家重点研发计划等多个重要项目的支持。

超短脉冲激光，凭借其卓越的高速数据采集能力，已成为通信、计量、光谱学、成像及传感等诸多领域大数据获取的关键手段。超快光学时域变换技术（UO-TDT）正是基于脉冲色散与光束衍射的时空类比性，通过将光信号的光谱信息转换到时域，实现了对超快现象的精准表征，极大地促进了光子技术与数字技术的深度融合。

此综述详细阐述了时间拉伸色散傅里叶变换（TS-DFT）、时间成像及时间拉伸成像等技术的基本原理、实现路径及实验成果，为初学者及研究人员提供了宝贵的参考资源。同时，文章还广泛探讨了UO-TDT技术在编码通信、光纤传感、光谱学、成像、信号处理及量子科学等多个领域的实际应用，展示了其在飞秒级时间分辨率下实时观测瞬态事件（如锁模脉冲的生成）的非凡能力，以及在MHz探测速率下实现超快雷达成像的先进技术。此外，UO-TDT技术在量子信息处理、光学计算和光通信等领域同样展现出巨大的应用潜力。

论文还指出，随着人工智能与机器学习的不断融入，UO-TDT技术将在优化光学系统性能、推动智能光子系统发展方面发挥举足轻重的作用，并为物理、化学及生物系统中的超快动力学研究开辟全新的研究方向。

《自然综述-方法导论》作为推动跨学科合作的权威期刊，专注于生命科学、物质科学等领域分析、应用、理论计算及模拟等方法和技术的综述出版。

编辑：盛灿灿

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