Schema för den kromatiska intensitetsinterferometern. Kredit:LIU Luchuan et al
Interferometrar används i stor utsträckning i olika avbildningstekniker med hög rumslig upplösning för att utöka diffraktionsgränsen. Dock, de konventionella interferometriska metoderna fungerar bara när fotonerna har samma våglängd.
Forskare från University of Science and Technology of China (USTC) vid den kinesiska vetenskapsakademin byggde en kromatisk intensitetsinterferometer med en periodiskt polad litiumniobatvågledare (PPLN) och mätte framgångsrikt två mycket nära laserkällor med olika våglängder. Detta arbete publicerades i Fysiska granskningsbrev .
2016, Frank Wilczek, en nobelpristagare, och hans kollegor föreslog teoretiskt att fotoner med olika våglängder kunde komma in i detektorn för att störa och extrahera fasinformationen genom att introducera en färgraderingsdetektor, som baserades på frekvensomvandlingen till en intensitetsinterferometer. Denna nya teknik kallades sedan för kromatisk intensitetsinterferometri.
Senare, Prof. PAN Jianweis grupp byggde singelfotondetektorer med PPLN-vågledaren skapad av Jinan Institute of Quantum Technology. Baserat på det, de demonstrerade intensitetsinterferenstekniken i laboratoriet.
För att verifiera avbildningen med hög rumslig upplösning av den kromatiska intensitetsinterferometrin, forskare genomförde en rad fältexperiment. Genom att använda två pumplasrar med olika våglängder (1063,6 nm respektive 1064,4 nm) för att pumpa ett par parallella PPLN-vågledare, de insåg färgraderingsdetektorer som inte kunde skilja mellan fotoner på 1063,6 nm och 1064,4 nm.
Med de två detektorerna, de installerade två teleskop för att bygga en intensitetsinterferometer med en baslinjelängd på 80 cm. Efter att ha mätt avståndet mellan två laserkällor separerade med 4,2 mm på ett avstånd av 1,43 km med teleskop, de föreslog en fasanpassningsmetod för att erhålla vinkelavståndet mellan de två laserkällorna. Förvånande, resultaten överskred diffraktionsgränsen för ett enda teleskop med cirka 40 gånger, bevisar att den kromatiska intensitetsinterferometrin hade en högre rumslig upplösning.
Med multi-våglängdsinställningen, denna teknik utökar tillämpningen av intensitetsinterferometri till olika områden som astronomiska observationer, rymdfjärranalys, och detektering av rymdskräp.