Pro výzkum pod vodou byl vyvinut kvantový lidar

Výzkumníci z Heriot-Watt University a University of Edinburgh demonstrují prototyp

lidar systém využívající technologiiKvantová detekce pro získání 3D obrazu při potápění pod vodou. Vysoká citlivost systému umožňuje pořizovat vysoce kvalitní snímky i za zhoršených světelných podmínek.

Inženýři vyvinuli lidar systém, kterývyužívá zelený pulzní laserový zdroj k osvětlení prostoru střelby. Odražené pulzní osvětlení je detekováno řadou jednofotonových detektorů, které poskytují ultra rychlou detekci při slabém osvětlení a výrazně zkracují dobu měření v prostředí se slabým osvětlením.

Princip zařízení a prototyp lidarového systému pro fotografování pod vodou. Obrázek: Aurora Maccarone et al., Optics Express

Tento přístup vyžaduje tisíce jednofotonůdetektory, z nichž každý generuje stovky událostí za sekundu. To extrémně ztěžuje získávání a zpracování dat potřebných k rychlé obnově 3D obrazu, zejména pro aplikace v reálném čase. K vyřešení tohoto problému výzkumníci vyvinuli algoritmy pro zobrazování za podmínek silného rozptylu. Mohou běžet na běžných grafických procesorech (GPU).

Pořizování 3D snímků prostřednictvím mořské vody -těžký úkol. Zařízení využívají odražené světlo a jakékoli částice ve vodě rozptylují světlo a deformují obraz. Ale detekce jednotlivých fotonů, založená na kvantové technologii, poskytuje velmi vysokou penetraci a funguje i za špatných světelných podmínek.

3D obrázek získaný během testování prototypu zařízení. Animace: Aurora Maccarone, Heriot-Watt University

Výzkumníci testovali systém vnádrž, do které bylo přidáno dispergační činidlo, aby se voda zakalila. Experimenty se třemi různými úrovněmi zákalu prokázaly úspěšné zobrazování lidarem na vzdálenost až 3 m. Inženýři pracují na zmenšení velikosti systému, aby mohl být integrován do ponorky.

Přečtěte si více:

Vědci poprvé viděli, jak hvězda požírá planetu: to nakonec čeká Zemi

Dvě superzemě nalezené na okraji obyvatelné zóny: jedna z nich má příjemnou teplotu

Moderní lidé migrovali do Evropy jinak, než se dříve myslelo

Na obálce: Obrázek z wirestock na Freepik