Voor onderzoek onder water is een quantum lidar ontwikkeld

Onderzoekers van de Heriot-Watt Universiteit en de Universiteit van Edinburgh demonstreren een prototype

lidar-systeem met behulp van technologieKwantumdetectie voor het verkrijgen van 3D-beelden tijdens het duiken onder water. Dankzij de hoge gevoeligheid van het systeem kunt u zelfs bij weinig licht foto's van hoge kwaliteit maken.

Ingenieurs hebben een lidar-systeem ontwikkeld datgebruikt een groen gepulseerde laserbron om het schietgebied te verlichten. Gereflecteerde gepulste verlichting wordt gedetecteerd door een reeks enkelvoudige fotonendetectoren, waardoor ultrasnelle detectie bij weinig licht wordt geboden en de meettijd in omgevingen met weinig licht aanzienlijk wordt verkort.

Het principe van het apparaat en het prototype van het lidar-systeem voor onderwaterfotografie. Afbeelding: Aurora Maccarone et al., Optics Express

Deze aanpak vereist duizenden enkele fotonendetectoren, die elk honderden gebeurtenissen per seconde genereren. Dit maakt het buitengewoon moeilijk om de gegevens te verkrijgen en te verwerken die nodig zijn om snel een 3D-beeld te herstellen, vooral voor real-time toepassingen. Om dit probleem op te lossen, ontwikkelden de onderzoekers algoritmen voor beeldvorming onder sterke verstrooiingsomstandigheden. Ze kunnen draaien op gewone grafische verwerkingseenheden (GPU's).

Acquisitie van 3D-beelden via oceaanwater -moeilijke opdracht. De apparaten gebruiken gereflecteerd licht en eventuele deeltjes in het water zullen het licht verstrooien en het beeld vervormen. Maar de detectie van enkele fotonen, gebaseerd op kwantumtechnologie, zorgt voor een zeer hoge penetratie en werkt zelfs bij weinig licht.

Een 3D-beeld verkregen tijdens het testen van een prototype-apparaat. Animatie: Aurora Maccarone, Heriot-Watt University

De onderzoekers testten het systeem ineen tank waaraan een dispergeermiddel is toegevoegd om het water troebeler te maken. Experimenten met drie verschillende niveaus van troebelheid hebben succesvolle lidar-beeldvorming aangetoond op afstanden tot 3 m. Ingenieurs werken eraan om de omvang van het systeem te verkleinen, zodat het in een onderzeeër kan worden geïntegreerd.

Lees verder:

Wetenschappers zagen voor het eerst hoe een ster de planeet verslindt: dit wacht uiteindelijk op de aarde

Twee superaardes gevonden aan de rand van de bewoonbare zone: een ervan heeft een aangename temperatuur

Moderne mensen migreerden naar Europa op een andere manier dan eerder werd gedacht

Op de omslag: Afbeelding van wirestock op Freepik