Uniwersytet KalifornijskiNowa technologia obrazowania jednokierunkowego umożliwia tworzenie obrazu w jednym kierunku, zapobiegając przechwytywaniu obrazu w kierunku odwrotnym.
Ta nowatorska technologia, która działa efektywnie w świetle częściowo spójnym, oferuje znaczny postęp w komunikacji optycznej i przetwarzaniu informacji wizualnych, zapewniając selektywne obrazowanie wysokiej jakości.
Obrazowanie jednokierunkowe
Tradycyjne systemy obrazowania są dwukierunkowe — co oznacza, że jeśli ja Cię widzę, Ty też możesz widzieć mnie. Jednak naukowcy z UCLA opracowali niedawno przełomową technologię obrazowania znaną jako obrazowanie jednokierunkowe, która tworzy obrazy tylko w jednym kierunku. To innowacyjne podejście umożliwia bardziej wydajne i kompaktowe przetwarzanie informacji wizualnej, otwierając nowe możliwości w asymetrycznym przetwarzaniu informacji wizualnych i komunikacji.
Awans na UCLA
Obrazowanie jednokierunkowe tworzy obraz z jednego określonego pola widzenia (FOV) do innego, ale zapobiega tworzeniu się obrazu w odwrotnym kierunku. Innymi słowy, obrazy powstają od FOV A do FOV B, ale nie od B do A.
Opublikowano 26 października w Zaawansowana fotonika Ogniwoprace grupy badawczej Ozcan na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, pod przewodnictwem profesora Aydogana Ozcana, pokazują, że kamery te doskonale sprawdzają się przy wykorzystaniu częściowo spójnego światła, które ma pewien stopień korelacji fazowej. Przy częściowo spójnym świetle kamery uzyskują wysokiej jakości, energooszczędne obrazowanie w kierunku do przodu (A → B), podczas gdy obrazy w kierunku odwrotnym (B → A) wydają się zniekształcone i mają znacznie niższą wydajność energetyczną.
Tę selektywną zdolność obrazowania osiąga się dzięki specjalnie zaprojektowanym asymetrycznym liniowym warstwom dyfrakcyjnym, zoptymalizowanym pod kątem częściowo spójnego oświetlenia, dzięki czemu technologia ta jest zarówno precyzyjna, jak i kierunkowa.
Szczegóły techniczne i wydajność
Badania wykazały, że przetworniki obrazu oświetlone częściowo spójną wiązką o długości korelacji fazowej wynoszącej co najmniej 1,5 długości fali światła (λ) działają niezawodnie, wykazując wyraźną różnicę w jakości obrazowania pomiędzy kierunkiem do przodu i do tyłu.
Nawet przy mniejszej długości korelacji kamery nadal obsługują jednokierunkową transmisję obrazu, choć z nieco zmniejszoną wydajnością.
Zastosowania i wpływ
Kamery te są kompaktowe, mierzą mniej niż 75-krotność długości fali światła w grubości i są niezależne od polaryzacji światła. Są także kompatybilne z różnymi rodzajami źródeł światła, w tym z promieniowaniem szerokopasmowym, co czyni je uniwersalnymi do różnych zastosowań. Dzięki temu są szczególnie przydatne w asymetrycznym przetwarzaniu informacji wizualnych i komunikacji, gdzie kluczowe znaczenie ma kontrolowanie kierunku powstawania obrazu.
Rozwój jednokierunkowych kamer obrazowych stanowi znaczący krok naprzód w technologii obrazowania, oferując nowe możliwości badań naukowych i zastosowań praktycznych w takich dziedzinach, jak komunikacja optyczna i przetwarzanie informacji wizualnych.
Odniesienie: „Obrazowanie jednokierunkowe przy częściowo spójnym świetle” autorstwa Guangdong Ma, Che-Yung Shen, Jingxi Li, Luzhe Huang, Çağatay Işıl, Fazil Onuralp Ardic, Xilin Yang, Yuhang Li, Yuntian Wang, Md Sadman Sakib Rahman i Aydogan Ozcan, 26 październik 2024, Zaawansowany Nexus Fotoniczny.
DOI: 10.1117/1.APN.3.6.066008
