中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士、張強教授等與美國諾貝爾獎獲得者弗蘭克·維爾澤克合作，利用濟南量子技術(shù)研究院研制的周期極化鈮酸鋰波導(dǎo)，搭建顏色擦除強度干涉儀，成功分辨出1.43公里距離外相距4.2毫米的兩個不同波長光源，以超過單望遠鏡衍射極限40倍的結(jié)果驗證了顏色擦除強度干涉技術(shù)具備高空間分辨成像能力，拓展了強度干涉技術(shù)的應(yīng)用范圍，有望被應(yīng)用于天文觀測、空間遙感和空間碎片探測等領(lǐng)域。相關(guān)成果日前發(fā)表于《物理評論快報》。
干涉儀被廣泛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)強度干涉方案要求進入探測器的光子全部具有相同的波長，限制了其應(yīng)用范圍。2016年，弗蘭克·維爾澤克和其同事在理論上提出了一種顏色擦除強度干涉技術(shù)，即將基于頻率轉(zhuǎn)換原理的顏色擦除探測器引入強度干涉儀，使進入探測器的不同波長光子也發(fā)生干涉并提取出相位信息。
隨后，潘建偉團隊利用濟南量子技術(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，并在實驗室內(nèi)原理演示了強度干涉技術(shù)。
為了驗證該技術(shù)具備高空間分辨成像能力，該團隊在上海開展了外場實驗，實現(xiàn)了無法分辨1063.6納米和1064.4 納米光子差異的顏色擦除探測器，并用兩個這樣的探測器搭建了80厘米基線長度的強度干涉儀，對1.43公里外的相距4.2毫米的兩個不同波長光源目標(biāo)進行測量。
獲得實驗數(shù)據(jù)后，他們在理論上提出一種相位擬合的算法得到兩個光源的角距離，結(jié)果超過實驗所使用的單臺10.9毫米望遠鏡衍射極限的40倍，成功驗證了該系統(tǒng)的高空間分辨成像能力。
審稿人認為，這項工作為超越由孔徑大小決定的傳統(tǒng)衍射極限提供了一種新的成像方法。(桂運安)
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