时间域中的重影成像允许使用慢速光电探测器重建快速时间物体。该技术涉及将随机或预编程的探测时间强度模式与时间物体调制后测量的积分信号相关联。然而，时间重影成像的实现需要超快探测器或调制器来测量或预编程探测强度模式，而这些并不是在所有光谱区域(尤其是在中红外区域)都可用的。

在《光：科学与应用》杂志发表的一篇新论文中，由中国四川大学梁厚昆教授和芬兰坦佩雷大学GoëryGenty教授领导的科学家团队及其同事开发了一种频率下转换时间重影成像(TGI)方案，该方案能够将操作范围扩展到没有快速调制器和探测器的任意波长区域。该方法用近红外中的时间强度模式调制信号，并通过非线性晶体中的差频生成将模式传输到可以检索时间对象的波长处的闲频器。

作为概念验证，科学家展示了一种中红外计算时间重影成像，其工作波长可在3.2至4.3μm之间调节。该方案非常灵活，可以扩展到其他范围。结果为无扫描泵探测成像和超快调制或检测具有挑战性的光谱区域(如中红外和THz区域)的超快动力学研究带来了新的可能性。

这些科学家总结了中红外时间重影成像的工作原理，他们说：“缺乏合适的仪器，例如用于预编程中红外光源时间模式的超快中红外电光调制器，一直是直接实现中红外计算TGI的瓶颈。在提出的新方案中，我们不是直接预编程中红外波长的时间模式，而是使用传统的电信调制器调制近红外波长的预编程时间模式，然后，这些调制模式通过使用时间稳定的连续波近红外泵浦光源的差频生成传输到中红外闲频器。

“近红外可调谐激光器的广泛应用使得下转换TGI方案的操作灵活多样，能够将TGI扩展到缺乏快速检测器和调制器的波长范围。使用这种方法，我们通过实验证明了波长范围从3.2到4.3μm的计算TGI。此外，正交时间模式可用于计算下转换TGI，以减少不同探测测量的数量。

“所提出的技术可以为研究中红外光谱区域的超快动力学和大气传输窗口中的高速自由空间光通信提供新的可能性，即使在存在大气湍流的情况下也是如此。我们强调，频率下转换鬼影成像的概念是通用的，它也可以应用于空间和光谱领域，这可以为中红外和太赫兹区域的单像素成像和光谱学开辟一个新的场所。”

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