تبدیل عینک‌های معمولی به دید در شب با یک فیلتر جدید

یک فیلتر فروسرخ نازک انقلابی می‌تواند عینک‌های معمولی را به عینک‌های با قابلیت دید در شب تبدیل کند.

به گزارش ایسنا، رویکرد جدیدی برای فناوری دید در شب به وجود آمده است. رویکردی که شامل فیلتر فروسرخ فوق‌العاده سبک است. این فیلتر بسیار نازک است، حتی نازکتر از یک برچسب نمایشگر و می‌توان به راحتی آن را روی شیشه یک عینک معمولی قرار داد.

این فیلتر فروسرخ توسط محققان مرکز تعالی ARC برای سیستم‌های متااپتیکال ساخته شده است.

نیرو‌های نظامی و علاقه‌مندان به شکار اغلب از دستگاه‌های دید در شب که امروزه در دسترس هستند، استفاده می‌کنند و عمدتاً به دلیل وزن چنین دستگاه‌هایی است که افراد عادی از آن استفاده نمی‌کنند.

این فیلتر دید در شب فوق‌العاده سبک جدید که وزن آن کمتر از یک گرم است، تقریباً شبیه به فیلتر‌های دیده شده در فیلم‌ها است.

این عینک به کاربران اجازه می‌دهد تا نگاهی اجمالی به طیف مرئی و فروسرخ داشته باشند. آن‌ها همچنین به کاربر اجازه می‌دهند تا در تاریکی به صورت ایمن رانندگی کنند.

فناوری دید در شب

در حال حاضر، فناوری دید در شب سنتی در حال استفاده است که برای عبور از یک عدسی به فوتون‌های فروسرخ نیاز دارد. سپس با یک فوتوکاتد روبرو می‌شود که به تبدیل این فوتون‌ها به الکترون کمک می‌کند.

سپس این الکترون‌ها از یک صفحه فسفری عبور می‌کنند و دوباره به فوتون تبدیل می‌شوند. آن‌ها تصویری کاملا قابل مشاهده تولید می‌کنند که چشم انسان می‌تواند آن را ببیند. گفتنی است که برای جلوگیری از تشدید نویز حرارتی، این عناصر نیاز به سرمایش دارند.

این سیستم‌های دید در شب با کیفیت بالا که امروزه بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند همچنین بسیار حجیم هستند.

این در حالی است که این فناوری جدید می‌تواند هم چیز‌های قابل مشاهده و هم غیرقابل مشاهده را در یک تصویر ثبت کند.

سیستم‌های تصویربرداری فروسرخ و مرئی سنتی به تولید تصاویر یکسان مجهز نیستند. آن‌ها برای گرفتن تصاویر از هر طیف در کنار هم استفاده می‌شوند. از سوی دیگر، با استفاده از یک سیستم تصویربرداری دارای فناوری تبدیل می‌توان هم موارد مرئی و هم غیرقابل مشاهده را در یک تصویر ثبت کرد.

قرار دادن این فیلتر بر روی عینک به کاربر این امکان را می‌دهد که به طور همزمان یک نگاه اجمالی به طیف نور فروسرخ و مرئی داشته باشد.

روسیو کاماچو مورالس نویسنده این مقاله در مورد توسعه این فیلتر گفت: این اولین نمایش تصویربرداری با وضوح بالا با نرخ تبدیل بالا از ۱۵۵۰ نانومتر طیف فروسرخ به نور مرئی ۵۵۰ نانومتری است. ما این طول موج‌ها را انتخاب کردیم، زیرا یک نور فروسرخ ۱۵۵۰ نانومتری معمولاً برای ارتباطات از راه دور استفاده می‌شود و ۵۵۰ نانومتر نیز برای نور مرئی است که چشم انسان به آن بسیار حساس است.

وی افزود: تحقیقات آینده شامل گسترش دامنه طول موج‌هایی است که دستگاه به آن‌ها حساس است، با هدف به دست آوردن تصویربرداری IR باند پهن و همچنین کاوش در پردازش تصویر.

دستگاهی کارآمد در حال ساخت است

محققان این پروژه را به عنوان پیشرفتی در فناوری اصلی تلقی می‌کنند و همچنین دارای یک فراسطح آرسنید گالیم است. این فراسطح جدید که از نیوبات لیتیوم ساخته شده است، در محدوده قابل مشاهده کاملاً شفاف است که آن را حتی کارآمدتر می‌کند.

دراگومیر نشف پژوهشگر ارشد این مطالعه گفت: این نتایج فرصت‌های قابل توجهی را برای صنایع نظارت، ناوبری خودمختار و تصویربرداری بیولوژیکی و ... نوید می‌دهد. کاهش وزن و توان مورد نیاز فناوری دید در شب، نمونه‌ای از چگونگی انجام متااپتیک و کوچک سازی این فناوری در آینده است.

لورا والنسیا مولینا نویسنده اصلی این مطالعه گفت که همه می‌گفتند که تبدیل فروسرخ با کارایی بالا به نور مرئی غیرممکن است، زیرا اطلاعات جمع‌آوری نشده به دلیل تلفات زاویه‌ای که در فراسطح‌ها وجود دارد، غیرممکن است. ما بر این محدودیت‌ها غلبه کردیم و به صورت تجربی تبدیل تصویر با کارایی بالا را نشان دادیم.