Те са толкова тънки и леки, че всички ще можем да виждаме на тъмно

От вечерно шофиране до навигиране в къща или парк в тъмното, има толкова много ситуации, в които би било удобно да поставите обикновен чифт лещи за нощно виждане. Светът, който е извън човешкото оптично възприятие, може да бъде осветен както никога досега. Тази визия може да бъде реалност, с нов технологичен пробив. Той може да достави неуловими гледки на ежедневните потребители, с ултратънък филм или леща с ширината на фолио.

Изследователи от ARC Center of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems (TMOS) в Австралия се стремят да направят нощното виждане достъпно и годно за носене, премахвайки обемистите и скъпи очила и приставки за лещи.

Новите изобретения позволяват цялата сложна обработка на светлината да се извършва по по-прост път. Това по същество означава, че технологията може да бъде представена като филм за нощно виждане, който тежи по-малко от грам. Предлага се опция да бъде поставен върху съществуващи рамки със стъкла.

Употреба на очилата

Притежаването на ежедневен чифт очила за нощно виждане, които изглеждат почти по същия начин като тези за четене или шофиране, може да промени начина, по който работим и живеем след смрачаване. Тук откриваме голям потенциал. От намирането на кучето без каишка в парка по време на късна нощна разходка до повишена безопасност зад волана или пеша.

Какво е нощно виждане? 

Традиционното нощно виждане включва сложна система, която вижда светлинни фотони да преминават през обективна леща в електронна тръба за усилване на изображението. Тя е съставена от две важни части. Първо, фотокатодът преобразува фотоните в електрони, които след това се вливат в микроканалната плоча. Тя е съставена от милиони дупки за масово умножаване на електрони. След това електроните се приземяват върху екран с фосфорно покритие и когато достигнат фосфора, те светят в зелено, осветявайки сцената, наблюдавана през системата за нощно виждане.

Този метод би бил невъзможен за реализиране върху ултратънко парче пластмасов филм.

Обработка на фотони

Изследователите на TMOS са използвали технология базирана на метаповърхност. Тя осигурява по-лесен път за обработка на светлинните фотони. Те преминават през резонансна метаповърхност, където се смесват с лъча на помпата. Метаповърхността на нелокалния литиев ниобат повишава енергията на фотоните и ги привлича към спектъра на видимата светлина. Не е необходимо първо да ги преобразува в електрони. Освен това не изисква криогенно охлаждане, което намалява разминаването при по-резки изображения при традиционните устройства за нощно виждане.

Тези резултати обещават значителни възможности за индустрии за наблюдение, автономна навигация, биологични изображения и много други. Намаляването на теглото, размера и изискванията за мощност на технологията за нощно виждане е пример за това, как метаоптиката и работата на TMOS са от решаващо значение за бъдещата екстремна миниатюризация на технологиите.

Технологията улавя видимата и невидимата (или инфрачервена) светлина в едно изображение, докато гледате през обектива. Традиционно системите за нощно виждане улавят изгледи един до друг от всеки спектър, така че не могат да създадат идентични изображения.

Това е първата демонстрация на изображения с висока разделителна способност с преобразуване от 1550 nm инфрачервена до видима 550 nm светлина в нелокална метаповърхност. Бъдещите изследвания ще включват разширяване на диапазона от дължини на вълните, към които устройството е чувствително. Целта е получаване на широколентови инфрачервени изображения, както и изследване на обработката на изображения.

Предизвикателствата 

Високоефективното преобразуване на инфрачервено във видимо е невъзможно поради количеството информация, която не се събира поради ъгловите загуби. Те са присъщи на нелокалните метаповърхности. Сега тези ограничения са преодолени и експериментално се демонстрират високоефективно преобразуване на изображения.

Сподели
Предишна страницаКой ще реши енергийните нужди на AI?
Следваща страницаПоследният редизайн на Netflix
Технологичен журналист от 2012 г. със сериозен опит в отразяването на новини за софтуер, мобилни технологии, мобилни приложения. Има в активите си стотици статии по теми като 3G, 4G, 5G, приложенията за iPhone, Android и други популярни платформи, както и множество други сфери.