記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)了解到,該校潘建偉院士、張強(qiáng)教授等人通力合作,成功地分辨出1.43 km距離外相距4.2 mm的兩個(gè)不同波長(zhǎng)光源,以超過(guò)單望遠(yuǎn)鏡衍射極限40倍的結(jié)果,驗(yàn)證了顏色擦除強(qiáng)度干涉技術(shù)具備高空間分辨成像能力,拓展了強(qiáng)度干涉技術(shù)的應(yīng)用范圍,有望被應(yīng)用于天文觀測(cè)、空間遙感和空間碎片探測(cè)等領(lǐng)域。相關(guān)成果日前發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。
干涉儀被廣泛地用于各種高空間分辨成像技術(shù)中,以突破單鏡片有限孔徑下的分辨率極限(衍射極限)。但傳統(tǒng)的強(qiáng)度干涉方案要求進(jìn)入探測(cè)器的光子全部具有相同的波長(zhǎng),限制了其應(yīng)用范圍。2016年,國(guó)外學(xué)者在理論上提出一種顏色擦除強(qiáng)度干涉技術(shù),即將基于頻率轉(zhuǎn)換原理的顏色擦除探測(cè)器引入強(qiáng)度干涉儀,可以使得進(jìn)入探測(cè)器的不同波長(zhǎng)光子也發(fā)生干涉并提取出相位信息。隨后,潘建偉團(tuán)隊(duì)利用濟(jì)南量子技術(shù)研究院自主研制的周期極化鈮酸鋰波導(dǎo)首次搭建了顏色擦除單光子探測(cè),并在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)原理演示了強(qiáng)度干涉技術(shù)。
為了驗(yàn)證該技術(shù)具備高空間分辨成像能力,該團(tuán)隊(duì)在上海開(kāi)展了外場(chǎng)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了無(wú)法分辨1 063.6、1 064.4 nm光子差異的顏色擦除探測(cè)器,并用兩個(gè)這樣的探測(cè)器搭建了80 cm基線長(zhǎng)度的強(qiáng)度干涉儀,對(duì)1.43 km外的相距4.2 mm的兩個(gè)不同波長(zhǎng)光源目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,他們?cè)诶碚撋咸岢鲆环N相位擬合的算法得到兩個(gè)光源的角距離,結(jié)果超過(guò)實(shí)驗(yàn)所使用的單臺(tái)10.9 mm望遠(yuǎn)鏡衍射極限的40倍,成功地驗(yàn)證了該系統(tǒng)的高空間分辨成像能力。