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记者12日从我国科学技术大学获悉,该校潘建伟、张强、徐飞虎等人团结我国科学院西安光学精密机器研讨所等国内外科研机构,初次提出并实验验证了主动光学强度干涉技术分解孔径技术,完成了对1.36千米外毫米级目标的高分辨成像。实验系统的成像分辨率较干涉仪中的单台千里镜提拔约14倍。相关成果日前揭橥于国际权势巨子学术期刊《物理评论快报》。
传统成像技术的分辨率受到单个孔径衍射极限的制约。为突破这一极限,研讨人员致力于发展各种分解孔径成像技术。例如,变乱视界千里镜构建了一个地球尺度的分解孔径。但由于大气湍流引发的相位不波动性,变乱视界千里镜所采用的基于振幅干涉的分解孔径技术很难直接应用于光学波段。早在20世纪50年代,科学家提出强度干涉成像技术,其应用于光学长基线分解孔径成像具有独特劣势,但当前该技术仍局限于恒星成像等主动成像应用。
为完成远距离非自发光目标的高分辨率成像,并抵挡大气湍流,结合主动照明的强度干涉技术成为极佳的候选方案。但是,由于缺少有效的远距离热光照明方案和鲁棒的图像重建算法,强度干涉技术应用于主动分解孔径成像领域仍具挑衅性。
针对上述困难,研讨团队提出主动光学强度干涉技术,开辟一种多激光发射器阵列系统,通过大气湍流的自然调制,巧妙分解多个相位自力的激光束以完成远距离赝热照明。
展开盈余 44 %实验系统表示图。我国科大供图
在1.36千米城市大气链路外场实验中,研讨团队使用8个相互自力的激光发射器构建发射阵列照射目标,相邻发射器间距为0.15米,大于大气湍流的典型外尺度,以确保每束激光在经过大气传播后具有自力且随机的相位变化。同时,构建的领受系统由两台可移动的千里镜组成0.07至0.87米的干涉基线,结合高灵敏度的单光子探测器以测量目标反射光场的强度联系关系信息。研讨团队还开辟了鲁棒的图像恢复算法,最终成功重建出具有毫米级分辨率的目标图像。
研讨人员介绍,该工作为远距离、高精度的遥感成像和日益紧张的空间碎片探测等应用处景开辟了新的可能性。
泉源:新华社,记者:戴威
发布于:北京市