激光測距和光曲線測量實驗裝置示意圖

空間碎片激光測距是通過激光發(fā)射望遠鏡向空間碎片發(fā)射出一束激光，由探測器接收目標反射回來的激光回波，計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離。這種技術在確定地球和海洋潮汐變化的規(guī)律、監(jiān)測空間碎片等方面具有重要作用。

論文通訊作者李語強研究員介紹，他們的研究團組與中科院光電研究院、南京大學等單位合作，于2017年初建立了超導陣列探測器空間碎片激光測距系統(tǒng)，并使用了光電研究院研制大功率激光器和南京大學研制的2×2陣列超導探測器，具備很強的測距能力。超導陣列探測器量子效率高、暗噪聲低、恢復時間短，在測距試驗中沒有距離門，處于自由探測狀態(tài)，不但可以探測激光回波光子，也可以探測被目標反射的太陽光。

正是利用超導陣列探測器量子效率高以及暗噪聲低的特點，他和湯儒峰、李祝蓮等研究人員在仔細分析和處理背景光噪聲數(shù)據(jù)時，獲得了目標的高時間分辨率光變曲線；通過對部分目標的光變曲線進行處理，獲得了目標的自轉信息?；?064納米激光束，他們還成功探測到距離地面約2000千米遠的較小空間碎片，達到世界先進水平。

此項研究拓展了單光子超導探測器的應用，并以新方法實現(xiàn)了對部分空間碎片激光測距與光變的同步測量，具有顯著的獨創(chuàng)性。最新研究結果已發(fā)表在國際光學核心期刊《光學快報》上。

（作者：趙漢斌）