近日，华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室、精密光谱科学与技术高等研究院曾和平教授与闫明研究员团队在三维成像领域取得进展。研究团队提出了一种新型的时域立体成像（TDS）技术。该技术基于时空对偶性原理，结合飞秒电光梳和非线性光学采样，成功实现了长距离、大动态范围的高精度实时三维成像测量，为表面计量学、机械动力学和精密制造等应用提供了一种通用工具。相关研究成果以“High-precision time-domain stereoscopic imaging with a femtosecond electro-optic comb”为题，于2025年7月24日发表于Nature Communications。
图. 曾和平教授与闫明研究员最新成果刊登在《自然》子刊
三维成像技术在自动驾驶、工业检测、精密制造和医学影像等领域具有关键应用，核心目标是实现高精度的深度测量和快速动态响应。然而，现有技术面临精度、范围和速度之间的平衡挑战。第一类技术，如立体成像、飞行时间（ToF）相机和激光雷达，适用于大范围测量，但精度通常限于毫米或厘米级，难以应对复杂场景。第二类技术，如显微成像和干涉成像，能够实现纳米级精度，但仅限于短距离，且通常需要复杂的机械扫描。
图. 时域立体成像技术概念图
图. 时域立体成像实验结果
为此，研究团队提出时域立体成像（TDS）技术，通过两台时域偏移的摄像头精确捕捉激光脉冲的时间差异。TDS技术避免了空间视差的限制，结合飞秒电光梳合成和非线性光学采样，TDS在长距离、大动态范围下实现了亚100纳米的深度精度，并具备毫秒级动态测量能力，极大提升了成像精度和速度。该研究为高精度、实时三维成像提供了理想解决方案，并推动了精密测量和工业检测领域的发展。
