Новое лазерное устройство высокого разрешения считывает текст размером в миллиметр на расстоянии в милю
Согласно исследованию, опубликованному в Physical Review Letters, разработанная установка включает в себя несколько лазерных излучателей, которые позволяют получать изображения сверхвысокого разрешения объектов размером до миллиметров с расстояния 1,36 км (0,85 мили) в условиях городской среды. Устройство успешно получает изображения физических целей в форме букв размером 8×9 мм с шириной букв 1,5 мм, расположенных на дальнем конце диапазона визуализации.
Рис.1. Визуализация сверхвысокого разрешения на основе интерферометра интенсивности. Кредит: Phys. Rev. Lett. (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.180201
Интерферометрия — широко используемый метод визуализации в астрономии, который работает путем слияния света из разных источников для создания интерференционной картины. Интерференционные картины формируются, когда световые волны взаимодействуют, усиливая или нейтрализуя друг друга в зависимости от их разности фаз. Эти картины несут подробную информацию об изучаемом объекте или явлении.
С другой стороны, интерферометрия интенсивности не основана на объединении амплитуд света или сохранении информации о фазе, а на свете из одного источника, который измеряется отдельно двумя детекторами или телескопами, и сравниваются изменения в зарегистрированных ими интенсивностях.
Интерферометрия интенсивности может прорезать атмосферную турбулентность и игнорировать недостатки оптики телескопа, что делает ее идеальной для получения изображений с большого расстояния и высокого разрешения. Тем не менее, ее применение в основном ограничивалось наблюдением за яркими звездами или объектами, которые могут быть освещены близлежащими источниками света.
Рис.2. Экспериментальная схема. Активный интерферометр оптической интенсивности состоит из двух частей: плоскости источника и плоскости обнаружения. Кредит: Phys. Rev. Lett. (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.180201
Учёные создали установку интерферометра интенсивности с псевдотепловым освещением, достигаемым путем наложения света от 8-фазно-независимых множественных лазерных излучателей. Установка включала два телескопа и инфракрасную лазерную систему на общей оптической скамье. Лазерная система создавала тепловое освещение и реконструировала разрозненные, зашумленные данные, собираемые в изображение высокого разрешения с помощью вычислительного алгоритма.
Для проверки буквы "USTC" были изготовлены из полых черненых алюминиевых листов, которые затем были покрыты световозвращающими листами и использованы в качестве сложной мишени для визуализации, расположенной на расстоянии более километра.
Рис.3. Обработка данных. Кредит: Phys. Rev. Lett. (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.180201
Используя разработанный интерферометр активной интенсивности, исследователи успешно продемонстрировали сверхвысокое разрешение изображений миллиметровых целей на расстоянии 1,36 км в условиях городской среды. Система визуализации достигла разрешения 3 мм, что в 14 раз превышает дифракционный предел одного телескопа, обычно около 42,5 мм.
