Tyrimams po vandeniu buvo sukurtas kvantinis lidaras

Heriot-Watt universiteto ir Edinburgo universiteto mokslininkai pademonstravo prototipą

Lidaro sistema, kuri naudoja kvantinio aptikimo technologiją, kad sukurtų trimačius vaizdus, kai jie panardinami po vandeniu.Didelis sistemos jautrumas leidžia fotografuoti aukštos kokybės nuotraukas net esant silpnam apšvietimui.

Inžinieriai sukūrė lidar sistemą, kurifotografavimo zonai apšviesti naudoja žalią impulsinį lazerio šaltinį. Atsispindėjęs impulsinis apšvietimas aptinkamas vieno fotono detektorių masyve, užtikrinančiu itin greitą aptikimą esant silpnam apšvietimui ir labai sumažinančius matavimo laiką esant silpnam apšvietimui.

Prietaiso principas ir lidar sistemos prototipas povandeninei fotografijai. Vaizdas: Aurora Maccarone ir kt., Optics Express

Šis metodas reikalauja tūkstančių vieno fotonodetektoriai, kurių kiekvienas generuoja šimtus įvykių per sekundę. Dėl to labai sunku gauti ir apdoroti duomenis, reikalingus norint greitai atkurti 3D vaizdą, ypač naudojant realaus laiko programas. Norėdami išspręsti šią problemą, mokslininkai sukūrė vaizdavimo algoritmus stipriomis sklaidos sąlygomis. Jie gali veikti įprastuose grafikos apdorojimo įrenginiuose (GPU).

3D vaizdų gavimas per vandenyno vandenį -sunki užduotis. Prietaisai naudoja atspindėtą šviesą, o bet kokios vandenyje esančios dalelės išsklaidys šviesą ir iškraipys vaizdą. Tačiau pavienių fotonų aptikimas, pagrįstas kvantine technologija, užtikrina labai didelį skverbimąsi ir veikia net esant silpnam apšvietimui.

3D vaizdas, gautas bandant įrenginio prototipą. Animacija: Aurora Maccarone, Heriot-Watt universitetas

Tyrėjai išbandė sistemąbakas, į kurį įpilta disperguojančios medžiagos, kad vanduo būtų drumstesnis. Eksperimentai su trimis skirtingais drumstumo lygiais parodė sėkmingą lidaro vaizdą iki 3 m atstumu. Inžinieriai stengiasi sumažinti sistemos dydį, kad ją būtų galima integruoti į povandeninį laivą.

Skaityti daugiau:

Mokslininkai pirmą kartą pamatė, kaip žvaigždė praryja planetą: galiausiai ji laukia Žemės

Dvi superžemės, rastos gyvenamosios zonos pakraštyje: viena iš jų turi patogią temperatūrą

Šiuolaikiniai žmonės į Europą migravo kitaip, nei manyta anksčiau

Viršelyje: vaizdas iš „Freepik“ laidų