Sen bir gerilim filmi sensin. Bir sabah, çarpık bir sese sahip bilinmeyen bir arayan, “Şehrinizi kurtarmak, bulmacayı çözmek. Koordinatlara gidin. X ipucuna işaret ediyor.” Yere koşarsınız ve uzak bir reklam panosunda bir x görürsünüz, okunamayacak kadar uzaktır. Vizyonunuz keskin, ama o kadar keskin değil. Peki ne yapıyorsun? Çin’den bir araştırmacı ekibi tarafından tasarlanan yeni bir lazer yayıcı kurtarmaya gelebilir.
Yayınlanan araştırmaya göre Fiziksel İnceleme Mektuplarıgeliştirilen kurulum, açık bir kentsel ortamda 1,36 kilometre (0,85 mil) mesafeden milimetre kadar küçük hedeflerin süper çözünürlüğe görüntülenmesini sağlayan birden fazla lazer yayan içerir. Cihaz, görüntüleme aralığının uzak ucuna yerleştirilmiş 1.5 mm harf genişlikleri ile 8 × 9 mm ölçümlü harf şeklindeki fiziksel hedefleri başarıyla görüntüler.
İnterferometri, bir parazit paterni oluşturmak için farklı kaynaklardan ışığı birleştirerek çalışan astronomide yaygın olarak kullanılan bir görüntüleme tekniğidir. Bu parazit paternleri, ışık dalgaları faz farklılıklarına bağlı olarak birbirlerini güçlendirmek veya iptal etmek için etkileşime girdiğinde oluşur. Bu kalıplar, incelenen nesne veya fenomen hakkında ayrıntılı bilgi taşır.
Yoğunluk interferometrisi ise, ışık genliklerini birleştirmeye veya faz bilgilerini korumaya dayanmaz, ancak tek bir kaynaktan gelen ışığa iki dedektör veya teleskop tarafından ayrı ayrı ölçülür ve kaydedilen yoğunluklarındaki varyasyonlar karşılaştırılır.
Yoğunluk dalgalanmaları, korelasyonlar ve bunların dedektörler arasındaki mesafe ile değişiklikleri incelenmek, incelenen nesne hakkında uzamsal ayrıntıların çıkarılmasına yardımcı olabilir.
Yoğunluk interferometrisini öne çıkaran nedir? Atmosferik türbülansı kesebilir ve teleskop optiklerindeki kusurları görmezden gelebilir-bu da uzun mesafeli, yüksek çözünürlüklü görüntüleme için idealdir. Yine de, uygulamaları çoğunlukla yakındaki ışık kaynaklarıyla aydınlatılabilecek parlak yıldızları veya nesneleri gözlemlemekle sınırlıdır.
Bilim adamları, kapsamını ışık algılama ve menzilli veya lidar gibi aktif görüntüleme uygulamalarına genişletmeye çalıştılar, ancak uygun termal ışık kaynaklarının ve sağlam görüntü rekonstrüksiyon algoritmalarının eksikliği süreci zorlaştırıyor.
Bu sorunların üstesinden gelmek için araştırmacılar, 8 fazdan bağımsız çoklu lazer yayıcılardan ışığı üst üste bindirerek elde edilen psödotermal aydınlatma ile yoğunluklu bir interferometre kurulumu oluşturdular. Bu kurulum, paylaşılan bir optik tezgahta iki teleskop ve bir kızılötesi lazer sistemi içeriyordu.
Lazer sistemi termal aydınlatma üretti ve yeniden yapılandırılmış seyrek, gürültülü veriler, bir hesaplama algoritması yardımıyla yüksek çözünürlüklü bir görüntüye toplandı.
Cihazın süper çözünürlük yeteneklerini test etmek için, “USTC” harfleri, daha sonra retrorefektif tabakalarla kaplanmış ve bir kilometre uzakta konumlandırılmış karmaşık bir görüntüleme hedefi olarak kullanılan içi boş karartılmış alüminyum tabakalardan üretilmiştir.
Tasarlanan aktif yoğunluklu interferometre kullanılarak, araştırmacılar milimetre ölçekli hedeflerin açık hava kentsel ortamda 1,36 km mesafede süper çözünürlüklü görüntülemeyi başarıyla gösterdiler. Görüntüleme sistemi, tek bir teleskopun kırınım sınırından 14 kat daha yüksek olan 3 mm’lik bir çözünürlük elde etti, tipik olarak 42.5 mm civarında.
Laboratuvarın ötesinde kullanım için ölçeklendirildikten sonra, bu cihaz zorlu ortamlarda uzun menzilli, yüksek çözünürlüklü uzaktan algılama, gözetim ve invaziv olmayan görüntülemedeki ilerlemeleri önemli ölçüde hızlandırabilir.
