压缩超快成像技术将时空转换偏转技术结合压缩感知理论，实现对动态场景的多张图片叠加采样并高保真地还原，在被动成像时，成像速度可达10Tfps, 成像帧数可达350帧，在主动成像时，成像速度可达70Tfps，成像帧数可达1000帧，是当今最具潜力的单次曝光成像技术。然而，条纹相机作为偏转器在进行光电转换的时候会受到库伦相互斥力的作用，导致出现一定程度的空间电荷弥散，这一效应限制了条纹相机的时间分辨率进一步提升。电光晶体作为条纹相机的替代，较好地克服了空间电荷的影响，但是受到高压电源响应速度的限制，其成像的时间分辨率也只能达到20ps。就目前而言，还未有单次曝光超快成像技术，其成像速度能突破100Tfps的。对于观测一些能持续飞秒量级的动态场景，如锁模超短脉冲的建立，凝聚态物质中的飞秒激光诱导光学声子，化学反应中的键断裂等而言，寻找一种更快的成像技术具有重大的意义。

         张诗按团队提出了一个新颖的想法，利用气体分子排列来辅助压缩超快成像技术，通过对气体的操控，使其成为一个可控的偏转器，最终获得一个成像时间分辨率达到飞秒量级的CUP系统，即分子排列辅助压缩超快成像系统，Molecular Assited Compressed Ultrafast Photography，简称MACUP。图(a)为MACUP技术方案原理图，图(b)为气池偏转器的排列原理，图(c)和图(d)为基于MACUP系统模拟的啁啾飞秒激光脉冲的时空强度演化原始图及重构图，图(e)和图(f)是强度和波长演化过程中的图像重建精度。基于对CO₂分子偏转器的模拟，结合成像中的点扩散限制，MACUP能够在单次曝光中实现超过1.8×1014帧/秒的成像速度和大于300帧的成像帧数。结果表明，MACUP是一种有潜力的单次超快光学成像策略，有望揭示超快原子和分子光学中的动力学过程。该项研究成果发表在Physical Review Applied 15, 024051 (2021) 。

图(a) 为技术方案原理图；图(b)为气池偏转器的排列原理；图(c)和图(d)为模拟的啁啾飞秒激光脉冲的时空强度演化原始图及重构图；图(e)和图(f)是强度和波长演化过程中的图像重建精度。