新夜视眼镜:比保鲜膜还薄的红外滤光片你见过吗?

2024-06-05 林树鑫

据6月3日来自TMOS的研究人员开发了一种新的夜视技术,他们开发了一种比保鲜膜还薄的红外滤光片(红外滤镜),预估将未来应用在眼镜的佩戴上,使得用户可以同时查看红外和可见光谱,成为一种新的夜视眼镜。


 新夜视眼镜:比保鲜膜还薄的红外滤光片你见过吗?

对于夜视设备而言,多配置与军队或者摄影师,而随着夜视仪设备的微型化,对于这制造重量不到一克重的薄膜而言根本不值一提,它可以作为薄膜覆盖到传统眼镜上成为夜视滤光片,使得更多的消费者也可以拥有夜视眼镜,同时可看到可见光与红外光谱,从而在漆黑的夜晚中行走更加安全,同时也可以负担一些低光条件的工作环境。

 

在本次的《先进材料》杂志上,来自澳大利亚国立大学的 TMOS 研究人员展示了利用非局部铌酸锂超表面增强红外视觉非线性上转换技术。

 滤光片

(图1.1-传统夜视技术设置)

传统的夜视技术需要红外光子穿过透镜,然后遇到光电阴极,光电阴极将这些光子转换成电子,然后电子穿过微通道板以增加产生的电子数量。这些电子穿过荧光屏,重新转换为光子,产生肉眼可见的增强可见图像(图 1.1)。这些元件需要低温冷却以防止热噪声也增强。如上所述的高质量夜视系统笨重而庞大。此外,这些系统通常会阻挡可见光。


 滤光片

(图1.2-上转换超表面)

基于超表面的上转换技术需要的元件更少,从而大大减少了其占用空间。光子穿过单个谐振超表面,在那里与泵浦光束混合(图 1.2)。谐振超表面增强了光子的能量,将它们拉入可见光谱中——无需电子转换。它还可以在室温下工作,无需笨重的冷却系统。

 

此外,传统的红外和可见光成像系统无法产生完全相同的图像,因为它们会同时捕捉每个光谱的图像。通过使用上转换技术,成像系统可以在一张图像中同时捕捉可见光和不可见光。

 

该项研究在旨在改进原有的技术,原技术以砷化镓超表面为特色,而新的改进以铌酸锂作为超表面,在可见光范围内完全透明,效率更高。此外,光子束分布在更大的表面积上,限制了数据的角度损失。

 

这个技术的特点在于打破了人们认知的高效将红外光转换为可见光是不可能的思维模式,起初他们认为非局部超表面固有的角度损失会导致无法收集到大量信息。但是这个想法被打破了,他们克服了这些限制,并通过实验证明了高效图像上转换。


内容出处《TMOS》由小编整理后发出---


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