遠(yuǎn)距離大氣高分辨率成像取得重大進(jìn)展

　　■科技新進(jìn)展

　　本報(bào)訊（記者 方夢(mèng)宇）記者近日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校潘建偉、張強(qiáng)、徐飛虎等人聯(lián)合國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)，首次提出并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了主動(dòng)光學(xué)強(qiáng)度干涉技術(shù)合成孔徑技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)1.36公里外毫米級(jí)目標(biāo)的高分辨成像。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的成像分辨率較干涉儀中的單臺(tái)望遠(yuǎn)鏡提升約14倍。該成果近日發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》，被選為編輯推薦論文。審稿人高度評(píng)價(jià)該成果，認(rèn)為“該論文在遠(yuǎn)距離大氣高分辨率成像問(wèn)題上取得了重大進(jìn)展”。

　　傳統(tǒng)成像技術(shù)的分辨率受到單個(gè)孔徑衍射極限的制約。為突破這一物理極限，研究人員長(zhǎng)期致力于發(fā)展各類合成孔徑成像技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離非自發(fā)光目標(biāo)的高分辨率成像，并抵抗大氣湍流，結(jié)合主動(dòng)照明的強(qiáng)度干涉技術(shù)成為一個(gè)極佳候選方案。然而，由于缺乏有效遠(yuǎn)距離熱光照明方案和魯棒圖像重建算法，強(qiáng)度干涉技術(shù)應(yīng)用于主動(dòng)合成孔徑成像領(lǐng)域仍具有挑戰(zhàn)性。

　　針對(duì)上述難題，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出主動(dòng)光學(xué)強(qiáng)度干涉技術(shù)，開(kāi)發(fā)出一種多激光發(fā)射器陣列系統(tǒng)，通過(guò)大氣湍流的自然調(diào)制，巧妙合成多個(gè)相位獨(dú)立的激光束以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離贗熱照明。

　　在1.36公里城市大氣鏈路外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)使用8個(gè)相互獨(dú)立的激光發(fā)射器構(gòu)建發(fā)射陣列照射目標(biāo)，相鄰發(fā)射器間距為0.15米，大于大氣湍流的典型外尺度，以確保每束激光在經(jīng)過(guò)大氣傳播后具有獨(dú)立且隨機(jī)的相位變化。同時(shí)，構(gòu)建的接收系統(tǒng)由兩臺(tái)可移動(dòng)的望遠(yuǎn)鏡組成0.07米至0.87米的干涉基線，結(jié)合高靈敏度的單光子探測(cè)器以測(cè)量目標(biāo)反射光場(chǎng)的強(qiáng)度關(guān)聯(lián)信息。

　　團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了魯棒的圖像恢復(fù)算法，最終成功重建出具有毫米級(jí)分辨率的目標(biāo)圖像。研究人員介紹，該工作為遠(yuǎn)距離、高精度的遙感成像和日益重要的空間碎片探測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)辟了新的可能性。

《中國(guó)教育報(bào)》2025年06月09日 第04版