科研团队实现远距离高分辨率成像技术突破
来源:龙灵 发布时间:2025-05-12 分享至微信
近日,据《环球网》科技综合报道,中国科学技术大学潘建伟团队联合美国麻省理工学院与中国科学院西安光学精密机械研究所等单位,首次提出并验证了主动光学强度干涉合成孔径技术。该技术成功对1.36公里外毫米级目标实现了高分辨率成像,实验系统的分辨率较单台望远镜提升了约14倍。


传统成像技术受限于单孔径衍射极限,而合成孔径技术可以突破这一限制。例如,2019年事件视界望远镜通过构建地球尺度的合成孔径,成功拍摄到M87星系中心黑洞的首张图像。然而,由于大气湍流的影响,基于振幅干涉的合成孔径技术难以直接应用于光学波段。相比之下,由英国科学家Hanbury Brown和Twiss提出的强度干涉成像技术,对大气湍流和光学缺陷不敏感,因此在光学长基线合成孔径成像领域具有显著优势。

目前,强度干涉技术主要应用于恒星成像等被动成像场景。为实现远距离非自发光目标的高分辨率成像,结合主动照明的强度干涉技术成为重要方向。然而,由于缺乏远距离热光照明方案和高效的图像重建算法,这一技术的实际应用仍面临诸多挑战。

针对这些问题,研究团队开发了多激光发射器阵列系统,通过大气湍流的自然调制,合成了多个相位独立的激光束。实验中,团队使用8个独立激光发射器构建发射阵列,相邻发射器间距为0.15米,确保每束激光在传播后具有独立的随机相位变化。接收系统则由两台可移动望远镜组成,干涉基线范围为0.07米至0.87米,并结合高灵敏度单光子探测器测量目标反射光场的强度关联信息。此外,团队还设计了鲁棒的图像恢复算法,成功重建了毫米级分辨率的目标图像。

这一研究成果已作为编辑推荐论文发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,并被美国物理学会下属网站Physics报道。该技术为远距离高精度遥感成像及空间碎片探测等应用场景提供了全新解决方案。
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