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新夜視眼鏡:比保鮮膜還薄的紅外濾光片你見過嗎?

2024-06-05 林樹鑫

據6月3日來自TMOS的研究人員開發了一種新的夜視技術,他們開發了一種比保鮮膜還薄的紅外濾光片(紅外濾鏡),預估將未來應用在眼鏡的佩戴上,使得用戶可以同時查看紅外和可見光譜,成為一種新的夜視眼鏡。


 新夜視眼鏡:比保鮮膜還薄的紅外濾光片你見過嗎?

對于夜視設備而言,多配置與軍隊或者攝影師,而隨著夜視儀設備的微型化,對于這制造重量不到一克重的薄膜而言根本不值一提,它可以作為薄膜覆蓋到傳統眼鏡上成為夜視濾光片,使得更多的消費者也可以擁有夜視眼鏡,同時可看到可見光與紅外光譜,從而在漆黑的夜晚中行走更加安全,同時也可以負擔一些低光條件的工作環境。

 

在本次的《先進材料》雜志上,來自澳大利亞國立大學的 TMOS 研究人員展示了利用非局部鈮酸鋰超表面增強紅外視覺非線性上轉換技術。

 濾光片

(圖1.1-傳統夜視技術設置)

傳統的夜視技術需要紅外光子穿過透鏡,然后遇到光電陰極,光電陰極將這些光子轉換成電子,然后電子穿過微通道板以增加產生的電子數量。這些電子穿過熒光屏,重新轉換為光子,產生肉眼可見的增強可見圖像(圖 1.1)。這些元件需要低溫冷卻以防止熱噪聲也增強。如上所述的高質量夜視系統笨重而龐大。此外,這些系統通常會阻擋可見光。


 濾光片

(圖1.2-上轉換超表面)

基于超表面的上轉換技術需要的元件更少,從而大大減少了其占用空間。光子穿過單個諧振超表面,在那里與泵浦光束混合(圖 1.2)。諧振超表面增強了光子的能量,將它們拉入可見光譜中——無需電子轉換。它還可以在室溫下工作,無需笨重的冷卻系統。

 

此外,傳統的紅外和可見光成像系統無法產生完全相同的圖像,因為它們會同時捕捉每個光譜的圖像。通過使用上轉換技術,成像系統可以在一張圖像中同時捕捉可見光和不可見光。

 

該項研究在旨在改進原有的技術,原技術以砷化鎵超表面為特色,而新的改進以鈮酸鋰作為超表面,在可見光范圍內完全透明,效率更高。此外,光子束分布在更大的表面積上,限制了數據的角度損失。

 

這個技術的特點在于打破了人們認知的高效將紅外光轉換為可見光是不可能的思維模式,起初他們認為非局部超表面固有的角度損失會導致無法收集到大量信息。但是這個想法被打破了,他們克服了這些限制,并通過實驗證明了高效圖像上轉換。


內容出處《TMOS》由小編整理后發出---


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