Ночь, улица, сверхдорогой лидар, строгий глава МинФина… Кошмары, мучающие генералов по ночам, смогут потерять один серьёзный элемент: новая совокупность, объединяющая маломощный лазер и фотодетектор и трудящаяся в видимом диапазоне, претендует на умение видеть при экстремально низкой освещённости.

Смотрите кроме этого: Метаматериалы разрешили создать действенный терагерцевый детектор

Меняя поляризацию фотонов входящего излучения, неестественный материал быстро повышает чувствительность перспективных миниатюрных детекторов.

Инженер Ахмед Кирмани (Ahmed Kirmani) вместе с сотрудниками по Массачусетскому технологическому университету (США) создал метод обработки данных, поступающих навидеокамеры , что способен учесть а) корреляции между соседними частями освещаемого объекта и б) особенности физики измерений при низкой освещённости.

Простой лидар из фотодетектора и лазера. При формальном сходстве с новой совокупностью, созданной в МТИ, он «видит в темноте» в сотню и более раз хуже. (Фото Wikimedia Commons.)

«Мы не изобрели ни нового лазера, ни нового детектора», — скоромничает Ахмед, растолковывая, что его команда новый метод обработки изображений, что может применять каждая вторая современная пара, складывающаяся из фотонного детектора и лазера.

В экспериментальной установке простой лазер с низкоинтенсивными импульсами, трудящийся в видимом свете, «обстреливает» интересующий наблюдателя предмет. Импульсы посылаются к объекту, покуда хотя бы один отражённый обратно фотон не будет зарегистрирован спаренным с лазером детектором и не начнёт соответствовать одному пикселу конечного изображения. После этого операция повторяется , пока целый объект не «картографируется».

А вот отличия во времени прихода отражённых фотонов от этих импульсов употребляются чтобы получить информацию о вариациях глубины на поверхности объекта. Да, это звучит похоже на стандартную технику формирования объёмного изображения лидаром, если бы не одно «но»: метод Кирмани и Ко снабжает получение корректного изображения такой же детализации, как у простых совокупностей-аналогов, ограничиваясь только одной сотой от того количества фотонов, которое необходимо нынешним лучшим лидарам.

Потому, что на данный момент лазер создаёт волны фиксированной длины, изображения до тех пор пока выходят монохроматическими — чёрно-белыми. Но не совсем: по тому, с какой интенсивностью различные точки объекта отражают импульсы лазера, составляющего активную часть совокупности, возможно до некоей степени выявить и цвета объекта, благо восстановление изображения чёрной, скажем, поверхности требует большего числа отражённых самих импульсов и фотонов, чем «картографирование» ярких участков.

Изначально весьма расплывчатое изображение обрабатывается методом Кирмани впредь до получения чёткого объёмного образа. По сути, прибор работоспособен в условиях беззвёздной ночи и наряду с этим, в отличие от продвинутых тепловизоров, не будет баснословно дорогим. (Иллюстрация Kirmani, A. et al.)

Для его способности и проверки алгоритма противостоять «шумам» авторы применяли фотодетектор вкупе с простой лампой накаливания. Они установили последнюю на таком расстоянии от объекта, дабы интенсивность его освещения приблизительно соответствовала освещению лазером малой мощности. В итоге удалось взять корректное объёмное изображение с высоким разрешением посредством всего одного миллиона фотонов.

Выделим: это условия низкого освещения. И восстановление правильного 3D-изображения при таком уровне до сих пор оставалось категорически неосуществимым. Дабы было с чем сравнить: если вы заберёте ваш телефон и попытаетесь сделать им изображение для того чтобы же качества при обычном офисном освещении, это потребует сотен триллионов фотонов!

Для того чтобы рода методы вкупе с маломощными лазерами, не обязательно трудящимися в видимом диапазоне, смогут отыскать широкое использование как в изучении биологических тканей, чувствительных к свету, так и (особенно!) в военных и разведывательных приложениях.

Отчёт об изучении размещён в издании Science.

Подготовлено по данным Nature News.

Создатель: Александр Березин

Случайная статья:

• Мышки топ-сегмента – roccat kone xtd и roccat kone xtd optical
• Инсайды #114: htc hima, oneplus one mini, asus zenfone, zte star 2

ПЕРВАЯ ТРЕНИРОВКА по ФИТНЕСУ / НАБИЛА ШИШКУ 🤕 Индивидуальная тренировка

Похожие статьи:

• Увидеть невидимое! “seek thermal” — тепловизор из санта-барбары

  В то время, когда я был мелкий, магний для различных занимательных опытов стачивали с колесных дисков отлетавших собственный металлических птиц на свалке…

• Новые квантовые точки впервые удалось заставить излучать одиночные фотоны

  Японские физики сумели вынудить галлий-нитридные квантовые точки излучать одиночные фотоны при комнатной температуре, и это, быть может, очень важный шаг…

• Voxelight — увидеть невидимое

  Стартап Voxelight из штата Северная Каролина запустил на Kickstarter кампанию по сбору средств на производствокамерыSunscreenr. Простейшее устройство в…