瞬态红外光热成像：从瞬态观察走向稳态

中红外光热显微术是一种高度有前景的成像技术，能够实现空间分辨的振动指纹识别。将红外诱导加热与可见波长光学读出相结合，既保留了传统红外成像的光谱观察优势，又具备良好的空间分辨率。目前大多数实现方式依赖较长的照明时间，以确保足够的加热从而产生较大的信号。然而，热扩散会降低空间分辨率，且热引起的折射指数变化与样品膨胀之间的相互作用会引入额外的不确定性。根本原因在于难以分离非平衡和光声贡献与纯热信号。高度时分辨的观察具有巨大的潜力，以解决上述问题，亦是实现此激动人心的时空窗口中未来成像模式的必由之路。本文通过采用宽场光热瞬态全息术，对振动 overtone 激发后 pico-至数十纳秒范围内的光学响应进行相位分辨，我们观察到快速的瞬态诱导相位变化，随后是热引起的相干膨胀和热化动力学。我们的观察直接建立了光声与光热领域之间的联系，不仅为合理优化这些激动人心的技术提供了必要见解，也为未来的全光学刚度和超分辨率成像模式开辟了道路。