![]() |
Новые технологии визуализации без прямой видимости позволяют обнаруживать объекты, даже если они находятся за углом или за стеной. В новой работе исследователи используют новый тип детектора, чтобы распространить этот метод с видимого света на ближний и средний инфракрасный диапазон волн, что может быть особенно полезно для беспилотных автомобилей, роботизированного зрения, эндоскопии и других приложений.
В журнале Optics Express издательской группы Optica исследователи описывают первую демонстрацию визуализации без прямой видимости с использованием передового светочувствительного компонента, известного как сверхпроводящий нанопроволочный однофотонный детектор. Этот детектор обладает однофотонной чувствительностью от рентгеновского излучения до средних ИК-волн, что позволило исследователям расширить спектральный диапазон метода визуализации до ближнего и среднего ИК-диапазонов волн 1560 и 1997 нм. Исследователи также разработали новый алгоритм для дальнейшего улучшения изображений, получаемых системой.
Создание чувствительного глазаТехнологии формирования изображений вне зоны прямой видимости используют фотодетекторы для обнаружения множества лучей отраженного света, испускаемых или отражаемых от объектов вне зоны прямой видимости. В отличие от традиционных технологий формирования изображений в зоне прямой видимости, таких как LiDAR и фотосъемка, свет, обнаруживаемый при формировании изображений вне зоны прямой видимости, очень слабый. Это требует очень высокой чувствительности детекторов.
Сверхпроводящие нанопроволочные однофотонные детекторы основаны на том, что один фотон нарушает сверхпроводимость. Это приводит к измеримому изменению электрического сопротивления, что позволяет обнаруживать отдельные фотоны с высокой эффективностью. В новой работе исследователи создали однофотонный детектор с нанопроводами шириной 40 нм, расположенными в виде фрактального узора. Этот узор, имеющий схожую форму при различных увеличениях, позволяет эффективно обнаруживать фотоны во всех поляризациях. Детектор был охлажден до ~2 К (чуть выше абсолютного нуля), что необходимо для достижения сверхпроводимости. Изображение в инфракрасном диапазонеПродемонстрировав, что сверхпроводящий нанопроволочный однофотонный детектор обладает лучшим временным разрешением и меньшим уровнем шума, чем однофотонный лавинный диод InGaAs/InP, исследователи использовали новый детектор для получения изображений в диапазоне 1560 и 1997 нм без прямой видимости. Они смогли достичь пространственного разрешения менее 2 см для обеих длин волн. Они также показали, что изображения, восстановленные с помощью нового алгоритма, имеют значительно меньшую среднеквадратичную ошибку — показатель отклонения от идеального изображения — по сравнению с изображениями, восстановленными с помощью других методов. Сейчас исследователи работают над расширением своей работы, исследуя другие длины волн, представляющие интерес, и изучая, как расположение нескольких сверхпроводящих нанопроволочных однофотонных детекторов в массивы может обеспечить дополнительные возможности. Они также хотят провести эксперименты по использованию своей новой системы для получения изображений без прямой видимости на больших расстояниях в дневное время. 30.11.2023 |
Хайтек
![]() | |
Scientific Reports: Создан ультразвуковой настраиваемый ЖК-рассеиватель света | |
Свет необходим для жизни. С момента ... |
![]() | |
APL Materials: Открыт метод лазерной печати для создания запоминающих устройств | |
Цифровые технологии не заменяют печатные.... |
![]() | |
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче | |
Исследователи из университета МИСИС усове... |
![]() | |
Учёные МИСИС и ИФХЭ РАН разработали быстрый и дешёвый метод получения вольфрама | |
Учёные из Университета МИСИС и Инсти... |
![]() | |
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев | |
Мягкие реабилитационные перчатки помогают паци... |
![]() | |
Science Advances: Ученые научились предсказывать водородное охрупчивание | |
При выборе материала для инфраструктурных... |
![]() | |
Учёные одновременно картировали температуру и поток в конвективных микропотоках | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
![]() | |
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ | |
Образовательное пространство Технологическое м... |
![]() | |
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния | |
Физики из Osaka Metropolitan University в... |
![]() | |
Nature Physics: Новый коллайдер стал ближе с технологией маршалинга мюонов | |
Эксперименты показали, что мюоны можно ис... |
![]() | |
Опровергнута гипотеза о причине изменения формы сплавов при намагничивании | |
Учёные из Объединённого института ядерных... |
![]() | |
Ученые совершили рывок в локализации электролиза воды с анионообменной мембраной | |
Исследовательская группа под руководством... |
![]() | |
Исследование кристаллографов СПбГУ приведет к созданию более прочной керамики | |
Исследователи из Санкт-Петербургского уни... |
![]() | |
Квантовая томография выходит на новый уровень благодаря российским физикам | |
Учёные из Университета МИСИС и Росси... |
![]() | |
Ученые повысили рабочие характеристики изделий из никелевых суперсплавов | |
В МИСИС представили улучшенную технологию защи... |
![]() | |
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм | |
Магнитные материалы традиционно классифицируют... |
![]() | |
Light Sci Appl: Фотонный фонарь, напечатанный в 3D, открывает новые возможности | |
Оптические волны, распространяющиеся по в... |
![]() | |
Nature Materials: Ученые разработали рентген, позволяющий заглянуть в кристалл | |
Группа исследователей из Нью-Йоркского ун... |
![]() | |
Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу | |
Сильно взаимодействующие системы играют важную... |
![]() | |
Неоднородная мягкость тел позволяет создавать более мягкие аморфные материалы | |
Ученые из Токийского столичного университ... |
![]() | |
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений | |
Для инженеров, работающих над мягкой робо... |
![]() | |
Инструмент прогнозирования ускорит исследования в области сверхпроводников | |
Функциональность многих современных передовых ... |
![]() | |
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом | |
С помощью большой языковой модели инженеры Мас... |
![]() | |
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка | |
Слабые флуктуации в сверхпроводимости, яв... |
![]() | |
Роняйте на здоровье. Разработан материал для электроники с адаптивной прочностью | |
Неприятности случаются каждый день, и есл... |
![]() | |
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов | |
Органическая электроника — область,... |
![]() | |
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре | |
Печатаемый органический полимер, который при&n... |
![]() | |
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах | |
Исследовательская группа, работающая в UN... |
![]() | |
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе | |
Исследователи из Стэнфорда приблизились к... |
![]() | |
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий | |
Когда речь заходит о сверхпроводящих куби... |