Interferometri med høj rumlig opløsning går ind i æra med flere bølgelængder

Interferometre bruges meget i forskellige billedteknikker med høj rumlig opløsning for at forlænge diffraktionsgrænsen. Imidlertid, de konventionelle interferometriske metoder virker kun, når fotonerne har den samme bølgelængde.

Forskere fra University of Science and Technology of China (USTC) fra det kinesiske videnskabsakademi byggede et kromatisk intensitetsinterferometer ved et periodisk poleret lithiumniobatbølgeleder (PPLN) og målte med succes to meget tætte laserkilder med forskellige bølgelængder. Dette værk blev offentliggjort i Fysisk gennemgangsbreve .

I 2016, Frank Wilczek, en nobelprisvinder, og hans kolleger foreslog teoretisk, at fotoner med forskellige bølgelængder kunne komme ind i detektoren for at forstyrre og udtrække faseoplysningerne ved at indføre en detektor til sletning af farver, som var baseret på frekvensomdannelsen til et intensitetsinterferometer. Denne nye teknik blev derefter navngivet kromatisk intensitetsinterferometri.

Efterfølgende, Prof. PAN Jianwei's gruppe byggede single-foton detektorer med PPLN-bølgelederen skabt af Jinan Institute of Quantum Technology. Baseret på det, de demonstrerede intensitetsinterferensteknikken i laboratoriet.

For at kontrollere billeddannelsen med høj rumlig opløsning af den kromatiske intensitetsinterferometri, forskere gennemførte en række feltforsøg. Ved at bruge to pumpelasere med forskellige bølgelængder (henholdsvis 1063,6 nm og 1064,4 nm) til at pumpe et par parallelle PPLN -bølgeledere, de indså farvesletningsdetektorer, som ikke kunne skelne mellem fotoner på 1063,6 nm og 1064,4 nm.

Med de to detektorer, de installerede to teleskoper for at bygge et intensitetsinterferometer med en grundlinjelængde på 80 cm. Efter at have målt afstanden mellem to laserkilder adskilt med 4,2 mm i en afstand på 1,43 km med teleskoper, de foreslog en fasetilpasningsmetode til opnåelse af vinkelafstanden mellem de to laserkilder. Overraskende, resultaterne overgik diffraktionsgrænsen for et enkelt teleskop med cirka 40 gange, beviser, at den kromatiske intensitetsinterferometri havde en højere rumlig opløsning.

Med indstillingen med flere bølgelængder, denne teknik udvider anvendelsen af ​​intensitetsinterferometri til forskellige områder såsom den astronomiske observation, rumfjerningsmåling, og detektion af rumrester.