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我国科学家结束基于主动光学强度过问的合成孔径成像
发布日期：2025-05-18 11:56 点击次数：169
记者从中国科学时刻大学获悉，该校潘建伟、张强、徐飞虎等东谈主集合好意思国麻省理工学院、中国科学院西安光学精密机械参议所等单元，初度冷落并施行考据了主动光学强度过问时刻合成孔径时刻，结束了对1.36公里外毫米级方针的高分裂成像。施行系统的成像分裂率较过问仪中的单台千里镜提高约14倍。该后果5月9日在国外学术期刊《物理驳倒快报》发表。
传统成像时刻的分裂率受到单个孔径衍射极限的制约。为冲突这一物理极限，参议东谈主员恒久起劲于发展种种合成孔径成像时刻。举例，2019年龄件视界千里镜（EHT）构建了一个地球花式的合成孔径，在射电波段得手取得了M87星系中心黑洞的首张图像。这一创举性后果荣获了2020年基础物理学冲突奖。
但是，由于大气湍流引起的相位不认知性，EHT所遴荐的基于振幅过问的合成孔径时刻很难径直应用于光学波段。早在上世纪50年代，英国科学家Hanbury Brown和Twiss（HBT）共同冷落了强度过问成像时刻，并于1956年得手结束了天狼星直径的测量。与振幅过问时刻比拟，足下热光二阶过问性质的强度过问时刻对大气湍流和千里镜光学错误不敏锐，应用于光学长基线合成孔径成像具有特有上风。
尽管如斯，现时强度过问时刻仍局限于恒星成像等被迫成像应用。为了结束远距离非自觉光方针的高分裂率成像，98优配并违背大气湍流，联接主动照明的强度过问时刻成为了一个极佳的候选决策。但是，强度过问时刻应用于主动合成孔径成像领域仍具有挑战性。
该参议团队改革性地冷落了主动光学强度过问时刻，建设了一种多激光辐射器阵列系统，通过大气湍流的当然调制，玄妙地合成多个相位寂然的激光束以结束远距离赝热照明。
如上图所示，在1.36km城市大气链路外场施行中，参议团队使用了8个互相寂然的激光辐射器构建辐射阵列映照方针，相邻辐射器间距为0.15米，大于大气湍流的典型外花式（相同为0.02-0.05米），以确保每束激光在流程大气传播后具有寂然且立地的相位变化。同期，构建的袭取系统由两台可转移的千里镜构成0.07m-0.87m的过问基线，联接高理智度的单光子探伤器以测量方针反射光场的强度关系信息。参议团队还建设了鲁棒的图像收复算法，最终得手重建出具有毫米级分裂率的方针图像。
这项参议责任为远距离、高精度的遥感成像和日益贫窭的空间碎屑探伤等应用场景开发了新的可能性。
