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目前,应用最广泛的超快诊断手段分别是条纹相机、分幅相机和泵浦-探测成像技术。但这些超快诊断手段都存在着自己的不足:例如条纹相机只能提供一维空间加时间分辨;分幅相机时间分辨相对较低;泵浦-探测成像技术可探测飞秒量级的超快过程,并且可以获取多维图像,但它需要被探测事件结构相对简单且具有高度可重复性等特性,这就导致泵浦-探测成像技术一般无法对不可重复或很难重复的超快事件进行诊断,例如爆炸、布朗运动以及化学反应等过程。本文研究并设计了一种基于全光学手段的新型超快成像系统——全光飞秒超快时序成像系统,并对其进