Китайские ученые создали инфракрасную камеру без линз на основе принципа камеры-обскуры

Исследовательская группа из Восточно-Китайского педагогического университета разработала инновационную систему инфракрасной визуализации, работающую без традиционных линз. Технология основана на принципе камеры-обскуры, известном ещё с IV века до н.э., когда философ Мо-цзы описал получение изображений через небольшое отверстие.

Вместо физической линзы учёные под руководством Хепинга Зенга создали «оптическую линзу-обскуру» внутри нелинейного кристалла с помощью лазерного излучения. Система преобразует инфракрасные сигналы среднего диапазона (3,07 микрометра) в видимый свет, который затем регистрируется стандартными кремниевыми датчиками.

Ключевое преимущество разработки — получение чётких изображений без искажений на значительных расстояниях. Исследователи продемонстрировали эффективную работу с объектами на расстоянии до 35 сантиметров при поле зрения более 6 сантиметров. Оптимальный радиус микроотверстия составил 0,20 миллиметра.

Технология также позволяет создавать трёхмерные изображения с микронной точностью. Используя метод времяпролётной спектроскопии, команда воссоздала трёхмерную модель керамического кролика. Благодаря корреляционному шумоподавлению система эффективно работает даже при крайне низком количестве фотонов.

По словам исследователя Куна Хуанга, технология может найти применение в ночном видении, промышленном контроле качества и экологическом мониторинге. Использование стандартных кремниевых датчиков и упрощённой оптики потенциально сделает инфракрасные системы более доступными и энергоэффективными.

В настоящее время установка требует громоздкого лазерного оборудования, но учёные работают над её миниатюризацией, разрабатывая новые нелинейные материалы и компактные источники света. В планах также повышение эффективности преобразования и расширение рабочего диапазона в более длинноволновую инфракрасную область.

Источник: Interestingeng Iineering