你的視力或許足夠好,可以在幾米外自信地讀出驗(yàn)光師處的微小文字。但中國研究人員近期展示的一款新設(shè)備,將人類視力遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后 —— 它能在1.36公里(約0.85英里)外掃描單個微小字符。
與傳統(tǒng)相機(jī)不同,強(qiáng)度干涉測量技術(shù)采用獨(dú)特的成像原理:它不直接測量光波,而是通過檢測光線反射及自身干涉的模式,再根據(jù)這些數(shù)據(jù)合成圖像。
由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜的新研究,測試了一臺發(fā)射八束紅外激光至遠(yuǎn)處特定位置的裝置。隨后,兩臺望遠(yuǎn)鏡負(fù)責(zé)捕捉反射光的強(qiáng)度。通過精確校準(zhǔn)八束激光對目標(biāo)的照射,研究人員能對比兩臺望遠(yuǎn)鏡的讀數(shù)差異,重建出圖像。
"通過戶外實(shí)驗(yàn),我們成功對1.36公里外毫米級目標(biāo)進(jìn)行了成像,分辨率較單臺望遠(yuǎn)鏡的衍射極限提升了約14倍。"研究團(tuán)隊(duì)在論文中寫道。
此類遠(yuǎn)程成像技術(shù)可廣泛應(yīng)用于太空望遠(yuǎn)鏡和遙感設(shè)備等領(lǐng)域。新方法能有效應(yīng)對大氣湍流,并更好地處理設(shè)備中的光學(xué)瑕疵。根據(jù)論文描述,該系統(tǒng)能以3毫米分辨率精準(zhǔn)識別字母。若僅使用其中一臺望遠(yuǎn)鏡,同等距離下分辨率將降至42毫米。這一重大提升彰顯了強(qiáng)度干涉測量技術(shù)的潛力。
該技術(shù)最初應(yīng)用于太空觀測,如今已在地面實(shí)現(xiàn)了多樣化應(yīng)用,尤其在尖端物理實(shí)驗(yàn)中。此前它主要用于識別高亮度恒星或被鄰近光源照射的近距離天體,此次突破標(biāo)志著應(yīng)用場景的擴(kuò)展。
研究人員指出:"長基線主動強(qiáng)度干涉測量技術(shù)為推進(jìn)高分辨率光學(xué)成像與傳感開辟了新前景。" 光子通過該技術(shù)聚束成像的原理,實(shí)際上是一種常規(guī)物理無法預(yù)測的量子效應(yīng),而這正是實(shí)現(xiàn)高分辨率的關(guān)鍵所在。
團(tuán)隊(duì)表示,未來可通過優(yōu)化紅外激光控制進(jìn)一步提升性能,并有望引入人工智能算法來更精準(zhǔn)解析特定文字與形狀。未參與該研究的法國索邦大學(xué)光學(xué)專家沙利亞·阿拉夫評價(jià):"這項(xiàng)研究代表著對非自發(fā)光遠(yuǎn)距離物體成像技術(shù)的重大突破。"
該成果已發(fā)表于《物理評論快報(bào)》。
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