強度干涉望遠鏡陣列的理論和實驗研究

強度干涉望遠鏡陣列的理論和實驗研究

《強度干涉望遠鏡陣列的理論和實驗研究》是依託西安交通大學,由袁園擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:強度干涉望遠鏡陣列的理論和實驗研究
  • 項目類別:青年科學基金項目
  • 項目負責人:袁園
  • 依託單位:西安交通大學
中文摘要,結題摘要,

中文摘要

強度干涉儀能實現在可見光波段的甚長基線干涉成像, 提供超高角解析度, 因此在天文觀測上有巨大的套用前景。 由於熱光的量子統計性質, 單個望遠鏡在一個相干時間內收集到的光子數極少, 極大的制約了強度干涉儀對弱源的測量。 本項目擬通過理論分析、數值模擬和實驗驗證等多種途徑,探討如何提高強度干涉成像的效率。 在光強測量上,我們考慮新的光電探測方式,採用相近的多波段並行測量來增加收集的光通量。 在關聯計算上, 我們擬設計更最佳化的算法,從不同層面降低噪聲影響。 在成像機制上,我們將探討如何利用三階關聯來進一步提升成像質量和解析度。 這些研究對於提高強度干涉系統的靈敏度,使其滿足更廣闊的套用需求具有重要意義。

結題摘要

強度干涉儀由於能在可見光波段的提供超高角解析度, 在天文觀測上具有巨大的套用前景。但是其探測的低信噪比成為制約強度關聯成像的主要的因素,另一個困境在於其圖像的恢復不穩定和不確定性。 在我們的研究里,首先從實驗上實現了真熱光的強度關聯成像。我們自製了法拉第反常色散光學濾波器,其能將真熱光的相干時間拓寬到0.167ns。通過它,我們測到了物體的低信噪比的干涉圖樣。並將形狀簡單的物體的像恢復出來。為了解決低信噪比下圖像恢復的困境,我們提出了新型的強度相干成像方法,其採用了層疊掃描的探測架構以及我們研製的基於熱光二階關聯的層疊相位恢復算法。這一方法極大的提升了強度相干成像的穩定性、效率以及圖像質量。本研究從理論分析開始,設計算法,並通過仿真進行驗證。最後通過實驗研製整個方法的可行性和性能。本項目解決了強度相干成像的兩大難題,將從根本上拓展強度干涉儀的套用前景。

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