我国科学家实现高空间分辨成像 超传统衍射极限40倍

近日，中国科学技术大学潘建伟院士团队与美国麻省理工学院科研团队合作，利用济南量子技术研究院研制的周期极化铌酸锂波导，搭建颜色擦除强度干涉仪，成功分辨出1.43km距离外相距4.2mm的两个不同波长光源，以超过单望远镜衍射极限40倍的结果验证了颜色擦除强度干涉技术具备高空间分辨成像能力，相关成果在国际学术期刊《物理评论快报》发表。

干涉仪被广泛用于各种高空间分辨成像技术中，以突破单镜片有限孔径下的分辨率极限（衍射极限）。2016年，物理学家在理论上提出，将基于频率转换原理的颜色擦除探测器引入强度干涉仪，可以使得进入探测器的不同波长光子也发生干涉并提取出相位信息。他们将这种新技术命名为颜色擦除强度干涉技术。随后，潘建伟团队利用济南量子院自主研制的周期极化铌酸锂波导首次搭建了颜色擦除单光子探测，并基于此在实验室内原理演示了强度干涉技术。

为了验证该技术具备高空间分辨成像能力，科研团队在上海开展了外场实验，利用两种不同波长的泵浦光分别泵浦并联的两个PPLN波导，实现了无法分辨1063.6nm和1064.4nm光子差异的颜色擦除探测器，并用两个这样的探测器搭建了80cm基线长度的强度干涉仪对1.43km外的相距4.2mm的两个不同波长光源目标进行测量。获得实验数据后，他们在理论上提出了一种相位拟合的算法得到了两个光源的角距离，结果超过了实验所使用的单台10.9mm望远镜衍射极限的40倍，成功验证了该系统的高空间分辨成像能力。这一科研成果拓展了强度干涉技术的应用范围，有望被应用于天文观测、空间遥感和空间碎片探测等领域。

（总台央视记者 帅俊全）