下载app

扫码下载

扫码关注

新华报业网  > 首页 > 正文
远距离!高精度!我国实现1.36公里外毫米级成像技术

  记者12日从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟、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。相关成果日前发表于国际权威学术期刊《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,研究人员致力于发展各类合成孔径成像技术。例如,事件视界望远镜构建了一个地球尺度的合成孔径。但由于大气湍流引起的相位不稳定性,事件视界望远镜所采用的基于振幅干涉的合成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合成孔径成像具有独特优势,但当前该技术仍局限于恒星成像等被动成像应用。

  为实现远距离非自发光目标的高分辨率成像,并抵抗大气湍流,结合主动照明的强度干涉技术成为极佳的候选方案。然而,由于缺乏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合成孔径成像领域仍具挑战性。

  针对上述难题,研究团队提出主动光学强度干涉技术,开发一种多激光发射器阵列系统,通过大气湍流的自然调制,巧妙合成多个相位独立的激光束以实现远距离赝热照明。

实验系统示意图。中国科大供图

  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,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。

  研究人员介绍,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。

责编:沈蕾
版权和免责声明

版权声明: 凡来源为"交汇点、新华日报及其子报"或电头为"新华报业网"的稿件,均为新华报业网独家版权所有,未经许可不得转载或镜像;授权转载必须注明来源为"新华报业网",并保留"新华报业网"的电头。

免责声明: 本站转载稿件仅代表作者个人观点,与新华报业网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或者承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。

专题
视频

扫码下载

交汇点新闻APP

Android版

iPhone版

分享到微信朋友圈
打开微信,点击底部的“发现”,使用 “扫一扫” 即可将网页分享到我的朋友圈。
分享到QQ
手机QQ扫描二维码,点击右上角 ··· 按钮分享到QQ好友或QQ空间