Как сообщают журналисты издания Optica Publishing Group, команда ученых из Великобритании и США разработала систему LiDAR, способную получить 3D-изображение предмета или целой сцены с высоким разрешением на расстоянии до 1 километра. Новый подход позволит обойти даже самые сложные ограничения, вызванные окружающей средой — например, когда объекты скрыты за листвой или сеткой. А лицо человека будет четко различимо даже с 325 метров от цели.
«Наша разработка использует однофотонный детектор, который примерно в 2 раза эффективнее аналогов из уже существующих LiDAR-систем. А временное разрешение обходит конкурентов, по крайней мере, в 10 раз. Эти усовершенствования позволяют технологии визуализации собирать больше рассеянных фотонов от цели и достигать гораздо более высокого пространственного разрешения»
Чтобы рассчитывать расстояние до объекта, однофотонная система формирования глубинных изображений использует время, которое необходимо для прохождения лазерного импульса от устройства до точки и обратно. Но в новой системе ученые применили сверхпроводящий нанопроволочный однофотонный детектор, который позволяет сократить время измерений и увеличивая допустимое расстояние, используя при этом лазеры с низкой мощностью.
К тому же разработку оснастили новым специализированным однопиксельным сканирующим приемопередатчиком, работающим на длине волны 1550 нм, а также усовершенствованным оборудованием для измерения чрезвычайно точных временных интервалов — с точностью до триллионных долей секунды. Благодаря этому система и смогла различать поверхности, разделенные по глубине.
«Эти факторы обеспечивают большую гибкость при выборе компромисса между расстоянием до объекта, уровнем мощности лазера, временем сбора данных и разрешением по глубине. Кроме того, конструкция открывает возможности для разработки однофотонной системы LiDAR в среднем инфракрасном диапазоне. Что может еще больше улучшить визуализацию сквозь туман, дым и подобные препятствия»
Как заявляют авторы проекта, новая разработка может привести к улучшению систем безопасности и мониторинга, которые будут получать детальные изображения через загроможденные сцены. Она также позволит дистанционно идентифицировать объекты в различных средах и отслеживать движение зданий или скальных пород для оценки проседания грунта. Но лучше всего система подходит для получения изображения за препятствиями вроде камуфляжной сетки.
Тем временем ученые из NASA Langley и инженеры GE Aerospace провели серию экспериментов с участием передовых технологий, чтобы изучить инверсионные следы самолетов. Но особенно им помогла система LiDAR, основанная на использовании мощного лазера.
