En quantum lidar er blevet udviklet til forskning under vand

Forskere fra Heriot-Watt University og University of Edinburgh demonstrerer en prototype

lidar system ved hjælp af teknologiKvantedetektion til opnåelse af 3D-billeder, mens du dykker under vandet. Systemets høje følsomhed giver dig mulighed for at tage billeder i høj kvalitet selv under dårlige lysforhold.

Ingeniører har udviklet et lidar-system, derbruger en grøn pulserende laserkilde til at belyse optageområdet. Reflekteret pulseret belysning detekteres af en række enkeltfoton-detektorer, hvilket giver ultrahurtig detektion i svagt lys og reducerer måletiden i miljøer med lavt lys.

Princippet for enheden og prototypen af ​​lidar-systemet til undervandsfotografering. Billede: Aurora Maccarone et al., Optics Express

Denne tilgang kræver tusindvis af enkeltfotonerdetektorer, der hver genererer hundredvis af hændelser i sekundet. Dette gør det ekstremt vanskeligt at erhverve og behandle de data, der er nødvendige for hurtigt at gendanne et 3D-billede, især til realtidsapplikationer. For at løse dette problem udviklede forskerne algoritmer til billeddannelse under stærke spredningsforhold. De kan køre på almindelige grafikbehandlingsenheder (GPU'er).

Optagelse af 3D-billeder gennem havvand -vanskelig opgave. Enhederne bruger reflekteret lys, og eventuelle partikler i vandet vil sprede lyset og forvrænge billedet. Men detektionen af ​​enkeltfotoner, baseret på kvanteteknologi, giver meget høj penetration og virker selv under dårlige lysforhold.

Et 3D-billede opnået under test af en prototypeenhed. Animation: Aurora Maccarone, Heriot-Watt University

Forskerne testede systemet ien tank, hvortil der er tilsat et dispergeringsmiddel for at gøre vandet mere uklart. Eksperimenter med tre forskellige niveauer af turbiditet har vist succesfuld lidar-billeddannelse ved afstande på op til 3 m. Ingeniører arbejder på at reducere størrelsen af ​​systemet, så det kan integreres i en nedsænket.

Læs mere:

Forskere så først, hvordan en stjerne fortærer planeten: dette venter i sidste ende på Jorden

To superjorde fundet på kanten af ​​den beboelige zone: en af ​​dem har en behagelig temperatur

Moderne mennesker migrerede til Europa anderledes end tidligere antaget

På omslaget: Billede fra wirestock på Freepik