Verbesserte durchschnittliche Infrarot-Bildgebung und Erkennung – Station Finder heute Bitcoin-Rate in Pakistan

Das Band elektromagnetischer Strahlung im mittleren Infrarot (IR-Intermediat) ist ein besonders nützlicher Teil des Spektrums; Es ermöglicht die Bildgebung im Dunkeln, verfolgt Wärmesignaturen und ermöglicht den empfindlichen Nachweis vieler biomolekularer und chemischer Signale. Aber die optischen Systeme für dieses Frequenzband waren schwierig zu erreichen, und die Vorrichtungen, die sie verwenden, sind hochspezialisiert und teuer. Jetzt haben Forscher herausgefunden, dass sie einen hocheffizienten und massenproduzierbaren Ansatz gefunden haben, um diese Wellen zu kontrollieren und zu erkennen.

Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Nature Communications, in einem Artikel MIT-Forscher Tian Gu und Hu Juejun, University of Massachusetts in Lowell Hualiang Zhang Forscher und 13 andere am MIT, der Universität für Wissenschaft und Technologie von China Electronic berichtet und nach Osten. Normale Universität von China.


Der neue Ansatz verwendet ein flaches, künstliches Material, das aus nanostrukturierten optischen Elementen anstelle der üblichen dicken gekrümmten Glaslinsen besteht Herkömmliche Optik. Diese Elemente liefern elektromagnetische Antworten auf Anfrage und sind gemacht mit Techniken ähnlich denen, die für Computerchips verwendet werden. “Diese Art von Metasurface kann sein gemacht mit Standard-Mikrofabrikationstechniken “, erklärt Gu. “Die Herstellung ist evolutionär.”

Er fügte hinzu, dass „es hat bemerkenswerte optische métasurface Demonstrationen im sichtbaren und nahen Infrarotbereich, aber im mittleren Infrarot, bewegt er sich langsam.“ Zu Beginn dieser Forschung war die Frage, wie sie diese Geräte extrem dünn machen könnten, “Könnten wir sie auch effizient und kostengünstig machen?” Das sagen die Teammitglieder jetzt.

Die neue Vorrichtung verwendet eine Anordnung von Dünnfilm-Dünnschicht-optischen Elementen, die als “Metaatome” von Chalkogenid-Legierung bezeichnet werden, die einen hohen Brechungsindex aufweisen, der ultradünne Hochleistungs- Strukturen, die als Meta-Atome bezeichnet werden, bilden kann. Diese Meta-Atome mit blockähnlichen Formen wie I oder H werden auf einem IR-transparenten Fluorid-Substrat abgeschieden und modelliert. Die winzigen Formen haben Dicken, die einen Bruchteil der Wellenlängen des beobachteten Lichts ausmachen, und zusammen können sie als Linse fungieren. Sie bieten eine nahezu beliebige Wellenfrontmanipulation, die mit natürlichen Materialien in einem größeren Maßstab nicht möglich ist, aber sie haben einen winzigen Bruchteil der Dicke, und daher wird nur eine kleine Menge an Material benötigt. “Es unterscheidet sich grundlegend von Herkömmliche Optik,sagt er.

Der Prozess “erlaubt uns, sehr einfache Herstellungstechniken zu verwenden”, erklärt Gu, indem er das Material auf dem Substrat thermisch verdampft. Sie zeigten die Technik auf Wafern 6 Zoll hohe Geschwindigkeit, ein Standard bei Mikro und „wir eine Produktion in größerem Maßstab planen.“

Die Geräte übertragen 80% von mittleres IR-Licht mit optischen Wirkungsgraden von bis zu 75%, was eine signifikante Verbesserung gegenüber existierenden Semi-IR-Meta- optiken darstellt, sagt Gu. Sie können auch viel leichter und dünner als herkömmliche IR-Optiken sein. Unter Verwendung des gleichen Verfahrens, indem das Muster der Matrix variiert wird, können die Forscher willkürlich erzeugen verschiedene Arten von optischen Vorrichtungen, einschließlich einer einzelnen Strahlablenker, einem zylindrischen oder sphärischen Linse und komplexe asphärische Linsen. Die Objektive wurden nachweislich fokussiert mittleres IR-Licht mit der theoretisch maximal möglichen Klarheit, bekannt als Beugungsgrenze.

Diese Techniken ermöglichen die Erstellung von meta-optischen Vorrichtungen, die komplexe Licht verarbeiten kann, als durch Verwendung von transparenten Materialien, die in herkömmlichen bulk erreicht werden kann, erklärt Gu. Die Geräte können auch die Polarisation und andere Eigenschaften steuern.

Mid-IR-Licht ist in vielen Bereichen wichtig. Es enthält die charakteristischen Spektralbänder der meisten Arten von Molekülen und tritt effektiv in die Atmosphäre ein. Daher ist es wichtig, eine breite Palette von Substanzen zu erfassen, beispielsweise die Umweltüberwachung sowie militärische und industrielle Anwendungen. Da die meisten gemeinsamen optischen Materialien in den Bändern des sichtbaren oder im nahen Infrarot verwendet, vollständig deckend zu diesen Wellenlängen sind, haben Mittel IR-Sensoren waren komplex und teuer in der Herstellung. So könnte der neue Ansatz potenzielle neue Anwendungen eröffnen, unter anderem in Produkten zur Verbrauchererkennung oder -abbildung, erklärt Gu.