实验系统示意图
本报讯 5月9日,中国科大潘建伟、张强、徐飞虎等人联合中国科学院西安光学精密机械研究所等国内外科研机构,首次提出并实验验证了主动光学强度干涉技术合成孔径技术,实现了对1.36公里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望远镜提升约14倍。该成果发表在国际学术期刊《物理评论快报》上,被选为编辑推荐论文,并被美国物理学会(APS)下属网站Physics所报道。
本研究团队创新性地提出了主动光学强度干涉技术,开发了一种多激光发射器阵列系统,通过大气湍流的自然调制,巧妙地合成多个相位独立的激光束以实现远距离赝热照明。如图所示,在1.36公里城市大气链路外场实验中,研究团队使用8个相互独立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(通常为0.02-0.05米),以确保每束激光在经过大气传播后具有独立且随机的相位变化。同时,构建的接收系统由两台可移动的望远镜组成0.07-0.87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关联信息。研究团队还开发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。
该工作为远距离、高精度的遥感成像和日益重要的空间碎片探测等应用场景开辟了新的可能性。《物理评论快报》审稿人高度评价该成果,认为“该论文在远距离大气高分辨率成像问题上取得了重大进展”。
(物理学院 合肥微尺度物质科学国家研究中心 中国科学院量子信息与量子科技创新研究院 科研部)