Проривна технологія надає звичайним окулярам функції нічного бачення

Ці результати обіцяють значні можливості для спостереження, автономної навігації та біологічної візуалізації, серед іншого. Крім того, ці "лінзи нічного бачення" можуть дати звичайним людям можливість бачити в темряві за допомогою простих окулярів. Це може бути корисно під час нічних прогулянок чи за відсутності світла.

Дивіться також Інженери створили проєкт робота, який перестрибне Статую Свободи, якщо його правильно збудувати

Як це працює

Традиційні окуляри нічного бачення працюють за допомогою мінімального видимого світла або інфрачервоних фотонів, які проходять через лінзу в електронну трубку підсилювача зображення, що складається з фотокатода і мікроканальної пластини. Фотокатод перетворює фотони на електрони, а потім ці електрони потрапляють на мікроканальну пластину, яка має мільйони отворів, що підсилюють їх кількість. Потім електрони взаємодіють з екраном, покритим люмінофором, і випромінюють зелене світіння, освітлюючи сцену, яку переглядає користувач.

Технологія нічого бачення в нинішньому її вигляді є не дуже зручною, оскільки вона громіздка, має теплові шуми й не може поєднувати інфрачервоне і видиме зображення.

Однак, використовуючи нову "ультракомпактну, високоякісну резонансну метаповерхню з ніобату літію" – дуже тонкий фотонний пристрій, який може модулювати поведінку електромагнітних хвиль — дослідники підвищили енергію інфрачервоних фотонів, збільшивши їх частоту, щоб наблизити довжину хвиль до візуального спектра.

Оскільки інфрачервоні фотони проходять лише через одну резонансну метаповерхню, а потім змішуються з джерелом світла, що використовується для підсилення рівнів енергії, нічне бачення можна забезпечити без необхідності перетворення фотонів на електрони. Таким чином, відпадає потреба в декількох важких оптичних і охолоджувальних компонентах для зменшення теплового шуму. Перетворення з інфрачервоного у видиме світло через метаповерхню відбувається при кімнатній температурі.

Крім того, це перетворення може захопити як видиме, так і невидиме світло на одному зображенні, покращуючи загальну якість зображення нічного бачення, чого не можуть зробити стандартні системи нічного бачення.

Цей прорив відкрив шлях до менших, тонших і ефективніших систем нічного бачення для різних застосувань, кажуть науковці. Ми навіть можемо побачити появу окулярів нічного бачення або фільтрів, які можна буде носити поверх окулярів, щоб допомогти людям бачити вночі. Застосування може варіюватися від допомоги в стеженні за собакою під час вечірньої прогулянки до безпечнішого водіння вночі.