Se ha desarrollado un lidar cuántico para la investigación bajo el agua

Investigadores de la Universidad Heriot-Watt y la Universidad de Edimburgo demostraron un prototipo

Un sistema lidar que utiliza tecnología de detección cuántica para producir imágenes tridimensionales cuando se sumerge bajo el agua.La alta sensibilidad del sistema le permite tomar fotografías de alta calidad incluso en condiciones de poca luz.

Los ingenieros han desarrollado un sistema lidar queutiliza una fuente de láser pulsado verde para iluminar el área de disparo. La iluminación pulsada reflejada es detectada por una serie de detectores de fotones únicos, lo que proporciona una detección ultrarrápida en condiciones de poca luz y reduce en gran medida el tiempo de medición en entornos con poca luz.

El principio del dispositivo y el prototipo del sistema lidar para fotografía submarina. Imagen: Aurora Maccarone et al., Optics Express

Este enfoque requiere miles de fotones individuales.detectores, cada uno generando cientos de eventos por segundo. Esto hace que sea extremadamente difícil adquirir y procesar los datos necesarios para restaurar rápidamente una imagen 3D, especialmente para aplicaciones en tiempo real. Para resolver este problema, los investigadores desarrollaron algoritmos para obtener imágenes en condiciones de fuerte dispersión. Pueden ejecutarse en unidades de procesamiento de gráficos (GPU) regulares.

Adquisición de imágenes 3D a través del agua del océano -tarea difícil. Los dispositivos usan luz reflejada y cualquier partícula en el agua dispersará la luz y distorsionará la imagen. Pero la detección de fotones individuales, basada en tecnología cuántica, proporciona una penetración muy alta y funciona incluso en condiciones de poca luz.

Una imagen 3D obtenida durante la prueba de un dispositivo prototipo. Animación: Aurora Maccarone, Universidad Heriot-Watt

Los investigadores probaron el sistema enun tanque al que se le ha agregado un agente dispersante para enturbiar el agua. Los experimentos con tres niveles diferentes de turbidez han demostrado imágenes lidar exitosas a distancias de hasta 3 m. Los ingenieros están trabajando para reducir el tamaño del sistema para que pueda integrarse en un sumergible.

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