远距离大气高分辨率成像获新突破

记者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。日前，相关成果发表于国际期刊《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，为突破这一物理极限，研究人员长期致力于发展各类合成孔径成像技术。团队介绍，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了一个极佳的候选方案。

研究过程中，团队创新性提出了主动光学强度干涉技术，开发了一种多激光发射器阵列系统，通过大气湍流的自然调制，巧妙地合成多个相位独立的激光束以实现远距离赝热照明。在1.36公里城市大气链路外场实验中，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米至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，以及团队开发的图像恢复算法，最终成功实现目标。

团队介绍，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。