从激光的诞生,再到其不断的短脉冲化,再到发展到飞秒量级的超短脉冲激光已经是很成熟的技术了。而且针对飞秒激光脉冲的各种特性,在工业、医疗和科研领域都有着很广泛的应用。由于飞秒超短脉冲激光有着非常高的时间分辨率,其在超快探测领域也有着非常重要的应用。在2004年一种时序全光的映射摄影系统被提出,其方法便是通过对飞秒超短脉冲激光照明光源进行调制,通过脉冲展宽系统将入射的飞秒激光脉冲进行展宽,然后通过脉冲整形系统将展宽后的激光脉冲切割成六个子脉冲串,让六个子脉冲串对所要探测的超快过程进行照明,再通过脉冲空间调制系统将六个自脉冲在空间上分离开来,然后照射在CCD的不同位置进行图像采集,便可一次采集多幅图像,从而可以得到在时间分辨率上特别高的动态成像效果。本文采用此技术思想,在理论上和实验上做了分析研究,主要工作内容如下:(1)本文主要部分是对飞秒超短脉冲激光作为照明光源的调制,获得所需要的调制脉冲,并搭建成像系统对超快过程进行图像采集。首先对入射的25fs激光脉冲利用固体介质展宽的方法将其展宽到27ps。(2)搭建了基于纯相位型液晶空间光调制器的光学4f脉冲整形光路对展宽后的皮秒脉冲进行整形调制,获得了六个脉宽为900飞秒,脉冲时间间隔为4.5ps的子脉冲。(3)搭建了脉冲空间调制光路对整形后的六路子脉冲进行空间分离。(4)本文设计了一个静态的成像实验,通过对一个透明分划板上的刻度线进行成像实验,通过两个光束提升器,最终一次曝光拍到了两张分划板上刻度线的图像,图像比较清晰,由此验证了整个成像系统的可行性。(5)本文初步开展了动态成像的实验研究,以泵浦光电离空气分子产生等离子体的超快过程作为研究对象。首先对成像光路进行调试,在一次曝光下,将光路静态调整到可以同时接收到六个子脉冲的光斑。暂时还未拍到该超快过程的动态信息,于是对整个实验系统做了分析和总结,思考出了实验所存在的问题,对下一步工作做出了计划。