|
Создали плёнку для очков, позволяющую видеть в темноте
|
|
|
|
От вечерних поездок до навигации по дому или парку в темноте - существует множество ситуаций, когда было бы удобно надеть простые линзы ночного видения, и мир, который находится за пределами человеческого оптического восприятия, мог бы быть освещен как никогда раньше. Это видение может стать реальностью благодаря технологическому прорыву, который позволит обычным потребителям увидеть это неуловимое зрелище с помощью ультратонкой пленки или линз толщиной с пищевую пленку. Исследователи из Центра передового опыта ARC в области преобразующих метаоптических систем (TMOS) в Австралии стремились сделать приборы ночного видения доступными и носимыми, отказавшись от громоздких и дорогих гарнитур и насадок для линз. Их новые разработки позволяют осуществлять всю сложную обработку света по более простой и узкой траектории, что, по сути, означает, что технология может быть упакована в виде пленки ночного видения, которая весит менее грамма и может быть помещена на существующие рамки с линзами.
|
|
|
|
Наличие повседневных очков ночного видения, которые выглядят почти так же, как очки для чтения или вождения, может изменить наш подход к работе и развлечениям в темное время суток. Здесь так много возможностей - от обнаружения вашей собаки без поводка в парке во время ночной прогулки до повышения безопасности за рулем и пеших прогулок. Так почему же мы до сих пор не ходим в очках ночного видения? Традиционное ночное зрение включает в себя сложную систему, которая наблюдает, как фотоны света проходят через линзу объектива и попадают в электронную трубку для усиления изображения, состоящую из двух важных частей. Сначала фотокатод преобразует фотоны в электроны, которые затем поступают в микроканальную пластину, состоящую из миллионов отверстий, для массового размножения электронов. Затем электроны попадают на покрытый люминофором экран, и когда они попадают на люминофоры, они "светятся" зеленым светом, освещая сцену, просматриваемую через систему ночного видения.
|
|
|
Понятно, что в настоящее время этот метод невозможно было бы выдавить на ультратонкий кусок пластиковой пленки. Вместо этого исследователи TMOS использовали технологию повышающего преобразования на основе метаповерхностей, которая, по сути, упрощает обработку фотонов света. Фотоны проходят через резонансную метаповерхность, где они смешиваются с пучком накачки. Нелокальная метаповерхность из ниобата лития увеличивает энергию фотонов и переводит их в спектр видимого света без необходимости предварительного преобразования в электроны. Он также не требует криогенного охлаждения, что снижает уровень "шума" для получения более четких изображений при традиционном режиме ночного видения, что позволяет еще больше избавиться от громоздких механических элементов очков ночного видения. “Эти результаты открывают значительные возможности, в частности, для систем наблюдения, автономной навигации и получения биологических изображений", - сказал главный исследователь Драгомир Нешев.
|
|
|
|
"Уменьшение габаритов, веса и энергопотребления технологии ночного видения является примером того, как мета-оптика и работа, которую выполняет TMOS, имеют решающее значение для индустрии 4.0 и будущей экстремальной миниатюризации технологий”. Эта новая технология также позволяет фиксировать видимый и невидимый (или инфракрасный) свет в одном изображении, когда вы смотрите через "объектив". Традиционно системы ночного видения фиксируют параллельные изображения в каждом спектре, поэтому они не могут создавать идентичные изображения. Что это значит для пользователя? По сути, это более качественное изображение того, что находится в темноте. “Это первая демонстрация изображений высокого разрешения с преобразованием инфракрасного излучения с длиной волны 1550 нм в видимый свет с длиной волны 550 нм на нелокальной метаповерхности", - сказал автор Росио Камачо Моралес.
|
|
|
|
"Мы выбрали эти длины волн, потому что 1550 нм, инфракрасный свет, обычно используется в телекоммуникациях, а 550 нм - это видимый свет, к которому человеческие глаза очень чувствительны. Будущие исследования будут включать расширение диапазона длин волн, к которым чувствительно устройство, с целью получения широкополосных ИК-изображений, а также изучение методов обработки изображений, включая определение границ”. Последняя работа улучшает результаты их предыдущих исследований в области ночного видения с использованием метаповерхности из арсенида галлия. На этот раз они обнаружили, что метаповерхность из ниобата лития обеспечивает более эффективную обработку света на большей площади поверхности. “Люди говорили, что высокоэффективное преобразование инфракрасного излучения в видимое невозможно из-за большого объема информации, которая не собирается из-за угловых потерь, присущих нелокальным метаповерхностям", - сказала ведущий автор Лаура Валенсия Молина. "Мы преодолеваем эти ограничения и экспериментально демонстрируем высокую эффективность преобразования изображений в более высокое качество”.
|
|
|
|
Источник
|
