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    L'interférométrie à haute résolution spatiale entre dans l'ère des multi-longueurs d'onde

    Schéma de l'interféromètre d'intensité chromatique. Crédit :LIU Luchuan et al

    Les interféromètres sont largement utilisés dans diverses techniques d'imagerie à haute résolution spatiale pour étendre la limite de diffraction. Cependant, les méthodes interférométriques classiques ne fonctionnent que lorsque les photons ont la même longueur d'onde.

    Des chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l'Académie chinoise des sciences ont construit un interféromètre d'intensité chromatique à l'aide d'un guide d'ondes de niobate de lithium (PPLN) périodiquement polarisé et ont réussi à mesurer deux sources laser très proches de longueurs d'onde différentes. Ce travail a été publié dans Lettres d'examen physique .

    En 2016, Frank Wilczek, lauréat du prix Nobel, et ses collègues ont théoriquement proposé que des photons de différentes longueurs d'onde puissent entrer dans le détecteur pour interférer et extraire les informations de phase en introduisant un détecteur d'effacement de couleur, qui était basé sur la conversion de fréquence en un interféromètre d'intensité. Cette nouvelle technique fut alors nommée interférométrie d'intensité chromatique.

    Ensuite, Le groupe du professeur PAN Jianwei a construit des détecteurs à photon unique avec le guide d'ondes PPLN créé par l'Institut de technologie quantique de Jinan. Basé sur cela, ils ont démontré la technique d'interférence d'intensité en laboratoire.

    Pour vérifier l'imagerie à haute résolution spatiale de l'interférométrie d'intensité chromatique, les chercheurs ont réalisé une série d'expériences sur le terrain. En utilisant deux lasers de pompage de longueurs d'onde différentes (respectivement 1063,6 nm et 1064,4 nm) pour pomper une paire de guides d'ondes PPLN parallèles, ils ont réalisé des détecteurs d'effacement de couleur qui ne pouvaient pas distinguer les photons de 1063,6 nm et 1064,4 nm.

    Avec les deux détecteurs, ils ont installé deux télescopes pour construire un interféromètre d'intensité avec une longueur de base de 80 cm. Après avoir mesuré la distance entre deux sources laser séparées de 4,2 mm à une distance de 1,43 km par des télescopes, ils ont proposé une méthode d'ajustement de phase pour obtenir la distance angulaire entre les deux sources laser. Étonnamment, les résultats ont dépassé la limite de diffraction d'un seul télescope d'environ 40 fois, prouvant que l'interférométrie d'intensité chromatique avait une résolution spatiale plus élevée.

    Avec le réglage multi-longueurs d'onde, cette technique étend l'application de l'interférométrie d'intensité à divers domaines tels que l'observation astronomique, télédétection spatiale, et la détection des débris spatiaux.


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