Una cámara de racha es un instrumento para medir la variación de la intensidad de un pulso de luz con el tiempo. Se utilizan para medir la duración del pulso de algunos sistemas láser ultrarrápidos y para aplicaciones como espectroscopia de resolución temporal y LIDAR .
Las cámaras de racha mecánica utilizan un espejo giratorio o un sistema de hendidura móvil para desviar el haz de luz. Están limitados en su velocidad máxima de escaneo y, por lo tanto, en su resolución temporal. [1]
Las cámaras optoelectrónicas funcionan dirigiendo la luz hacia un fotocátodo , que cuando es impactado por fotones produce electrones a través del efecto fotoeléctrico . Los electrones son acelerados en un tubo de rayos catódicos y pasan a través de un campo eléctrico producido por un par de placas, que desvía los electrones hacia los lados. Al modular el potencial eléctrico entre las placas, el campo eléctrico cambia rápidamente para dar una desviación de los electrones que varía con el tiempo, barriéndolos a través de una pantalla de fósforo al final del tubo. [2] Se utiliza un detector lineal, como una matriz de dispositivo de carga acoplada (CCD), para medir el patrón de rayas en la pantalla y, por lo tanto, el perfil temporal del pulso de luz. [3]
La resolución temporal de las mejores cámaras de racha optoelectrónicas ronda los 180 femtosegundos . [4] La medición de pulsos más cortos que esta duración requiere otras técnicas como la autocorrelación óptica y la puerta óptica con resolución de frecuencia (FROG). [5]
En diciembre de 2011, un equipo del MIT publicó imágenes que combinaban el uso de una cámara de racha con pulsos láser repetidos para simular una película con una velocidad de cuadros de un billón de cuadros por segundo. [6] Esto fue superado en 2020 por un equipo de Caltech que alcanzó velocidades de cuadro de 70 billones de fps. [7]