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  • 研究人员将非视域成像扩展到更长的波长

    作者:光行天下小萌新译 来源:物理学家组织网 时间:2023-12-01 17:56 阅读:878 [投稿]
    新兴的非视域成像技术可以检测到物体,即使它们在角落或墙后。研究人员使用一种新型探测器将这种方法从可见光扩展到近红外和中红外波长,这一进步可能对无人驾驶车辆、机器人视觉、内窥镜和其他应用特别有用。

    胡小龙说:“我们设计并制造了一种超导纳米线单光子探测器,它就像一个非常灵敏的眼睛,可以发现隐藏在角落里的物体。这种探测器在近红外和中红外光谱范围内的探测效率优于其他单光子探测器,这使得在较长波长范围内进行非视域成像成为可能。”

    超导纳米线单光子探测器基于这样一个事实,即单个光子会破坏超导性。这会在电阻上产生可测量的变化,从而高效地探测单个光子。在这项新工作中,研究人员创造了一种单光子探测器,其40纳米宽的纳米线以分形图案排列。


    研究人员创造了一种超导纳米线单光子探测器,纳米线以分形图案排列,将成像技术的光谱范围扩展到近红外和中红外波长。

    这种在不同放大倍数下呈现出相似形状的模式,使得有效探测所有偏振态的光子成为可能。探测器被冷却到~2K(刚好高于绝对零度),这是实现超导所必需的。

    红外成像

    在证明他们的超导纳米线单光子探测器比InGaAs/InP单光子雪崩二极管具有更好的时间分辨率和更低的噪声后,研究人员使用新的探测器在1560和1997nm波长上获取非视距成像。他们在这两个波长上都达到了小于2cm的空间分辨率。他们还表明,使用他们的新算法重建的图像具有比使用其他方法重建的图像明显更低的均方根误差,均方根误差是衡量与理想图像偏差的指标。

    研究人员目前正致力于扩展他们的工作,探索其他感兴趣的波长,并研究如何将多个超导纳米线单光子探测器排列成阵列,以实现额外的功能。他们还希望尝试使用他们的新系统在白天实现长距离的非视距成像。

    相关链接:https://phys.org/news/2023-11-non-line-of-sight-imaging-longer-wavelengths.html

    论文链接:https://dx.doi.org/10.1364/OE.497802

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