中國科學家實現1.36公裡外毫米級高分辨成像
2025年05月19日10:16 | 來源:人民網-《人民日報海外版》

據新華社合肥電(記者戴威)記者近日從中國科學技術大學獲悉,該校潘建偉、張強、徐飛虎等人聯合中國科學院西安光學精密機械研究所等國內外科研機構,首次提出並實驗驗証了主動光學強度干涉技術合成孔徑技術,實現了對1.36公裡外毫米級目標的高分辨成像。實驗系統的成像分辨率較干涉儀中的單台望遠鏡提升約14倍。相關成果日前發表於國際權威學術期刊《物理評論快報》。
傳統成像技術的分辨率受單個孔徑衍射極限的制約。為突破這一極限,研究人員致力於發展各類合成孔徑成像技術。
為實現遠距離非自發光目標的高分辨率成像,並抵抗大氣湍流,結合主動照明的強度干涉技術成為極佳的候選方案。然而,由於缺乏有效的遠距離熱光照明方案和魯棒的圖像重建算法,強度干涉技術應用於主動合成孔徑成像領域仍具挑戰性。
針對上述難題,研究團隊提出主動光學強度干涉技術,開發一種多激光發射器陣列系統,通過大氣湍流的自然調制,巧妙合成多個相位獨立的激光束以實現遠距離贗熱照明。
在1.36公裡城市大氣鏈路外場實驗中,研究團隊使用8個相互獨立的激光發射器構建發射陣列照射目標,相鄰發射器間距大於大氣湍流的典型外尺度,確保每束激光在經過大氣傳播后具有獨立且隨機的相位變化。構建的接收系統由兩台可移動的望遠鏡組成0.07至0.87米的干涉基線,結合高靈敏度的單光子探測器以測量目標反射光場的強度關聯信息。研究團隊還開發了魯棒的圖像恢復算法,最終重建出具有毫米級分辨率的目標圖像。
據介紹,該工作為遠距離、高精度的遙感成像和日益重要的空間碎片探測等應用場景開辟了新的可能性。
(責編:袁菡苓、羅昱)
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