En kvantelidar er utviklet for forskning under vann

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

lidar-system som bruker teknologiKvantedeteksjon for å få 3D-bilder mens du dykker under vann. Den høye følsomheten til systemet gjør at du kan ta bilder av høy kvalitet selv under dårlige lysforhold.

Ingeniører har utviklet et lidar-system sombruker en grønn pulserende laserkilde for å lyse opp skyteområdet. Reflektert pulsert belysning detekteres av en rekke enkeltfotondetektorer, noe som gir ultrarask deteksjon i lite lys og reduserer måletiden kraftig i miljøer med lite lys.

Prinsippet til enheten og prototypen til lidar-systemet for undervannsfotografering. Bilde: Aurora Maccarone et al., Optics Express

Denne tilnærmingen krever tusenvis av enkeltfotonerdetektorer som hver genererer hundrevis av hendelser per sekund. Dette gjør det ekstremt vanskelig å innhente og behandle dataene som trengs for raskt å gjenopprette et 3D-bilde, spesielt for sanntidsapplikasjoner. For å løse dette problemet utviklet forskerne algoritmer for avbildning under sterke spredningsforhold. De kan kjøres på vanlige grafikkbehandlingsenheter (GPUer).

Innhenting av 3D-bilder gjennom havvann -vanskelig oppgave. Enhetene bruker reflektert lys, og eventuelle partikler i vannet vil spre lyset og forvrenge bildet. Men deteksjonen av enkeltfotoner, basert på kvanteteknologi, gir svært høy penetrasjon og fungerer selv under dårlige lysforhold.

Et 3D-bilde oppnådd under testing av en prototypeenhet. Animasjon: Aurora Maccarone, Heriot-Watt University

Forskerne testet systemet ien tank som et dispergeringsmiddel er tilsatt for å gjøre vannet mer uklar. Eksperimenter med tre ulike nivåer av turbiditet har vist vellykket lidar-avbildning i avstander på opptil 3 m. Ingeniører jobber med å redusere størrelsen på systemet slik at det kan integreres i en nedsenkbar.

Les mer:

Forskere så først hvordan en stjerne sluker planeten: dette venter til slutt på jorden

To superjordar funnet på kanten av den beboelige sonen: en av dem har en behagelig temperatur

Moderne mennesker migrerte til Europa annerledes enn tidligere antatt

På omslaget: Bilde fra wirestock på Freepik