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记者从中国科学技(ji)术大学得悉，该校潘建(jian)伟、张强、徐飞虎等人联合美国麻省(sheng)理工(gong)学院、中国科学院西安光学精密机械研究所等单位，初次提出并实验验证(zheng)了自动光学强度干涉技(ji)术合成孔径技(ji)术，完成(xian)了对1.36公里(li)外毫米级方针的(de)高区分成像。实验系统(tong)的(de)成像区分率较干涉仪中的(de)单台望(wang)远镜提升约14倍。该结果5月9日在国际学术期刊《物理评(ping)论快报》揭橥。

传统(tong)成像技(ji)术的(de)区分率受到(dao)单个孔径衍(yan)射极限的(de)制约。为突破这(zhe)一物理极限，研究人员长时间致力于发展各(ge)类合成孔径成像技(ji)术。例(li)如，2019年事件视界望(wang)远镜（EHT）构建(jian)了一个地球尺度的(de)合成孔径，在射电波段乐成获得了M87星(xing)系中心黑洞的(de)首张图像。这(zhe)一开创(chuang)性结果荣获了2020年底子物理学突破奖。

但是，由(you)于大气湍流引起的(de)相位没有(bu)稳定性，EHT所采纳的(de)基于振幅干涉的(de)合成孔径技(ji)术很难间策运用于光学波段。早(zao)在上世纪50年月，英国科学家Hanbury Brown和Twiss（HBT）配合提出了强度干涉成像技(ji)术，并于1956年景功完成(xian)了天狼星(xing)直径的(de)测(ce)量(liang)。与振幅干涉技(ji)术相比，利用热光二阶干涉性质的(de)强度干涉技(ji)术对大气湍流和望(wang)远镜光学缺点没有(bu)敏感，运用于光学长基线合成孔径成像具有(you)奇特优(you)势。

尽管云云，以后(qian)强度干涉技(ji)术仍局限于恒星(xing)成像等主动成像运用。为了完成(xian)远间隔非自觉光方针的(de)高区分率成像，并抵抗大气湍流，结合自动照明的(de)强度干涉技(ji)术成了一个极佳的(de)候(hou)选方案。但是，强度干涉技(ji)术运用于自动合成孔径成像领域(yu)仍具有(you)挑战性。

展开盈余 46 %

该研究团队创(chuang)新性地提出了自动光学强度干涉技(ji)术，开发了一种多激光发射器阵列系统(tong)，通过大气湍流的(de)自然调制，巧妙地合成多个相位独立的(de)激光束以完成(xian)远间隔赝(yan)热照明。

△实验系统(tong)演示图

如上图所示，在1.36km城市大气链路外场实验中，研究团队利用了8个相互独立的(de)激光发射器构建(jian)发射阵列照耀方针，相邻发射器间距为0.15米，大于大气湍流的(de)典范外尺度（平常为0.02-0.05米），以确保(bao)每束激光在经过大气传播后具有(you)独立且随机的(de)相位变更。同时，构建(jian)的(de)接收系统(tong)由(you)两台可移(yi)动的(de)望(wang)远镜构成0.07m-0.87m的(de)干涉基线，结合高敏捷度的(de)单光子探测(ce)器以测(ce)量(liang)方针反射光场的(de)强度关(guan)联信息。研究团队还开发了鲁棒的(de)图像恢(hui)复算法，最终乐成重建(jian)出具有(you)毫米级区分率的(de)方针图像。

这(zhe)项(xiang)研究工(gong)作(zuo)为远间隔、高精度的(de)遥感成像和日益重要的(de)空(kong)间碎片探测(ce)等运用场景拓荒了新的(de)大概性。

（总台央(yang)视记者 帅俊全 褚尔嘉）

公布(bu)于：北京市