Το Ινστιτούτο Οπτικής Μηχανικής Changchun κάνει σημαντική ανακάλυψη στην ανίχνευση φωτεινού πεδίου υψηλών διαστάσεων

Changchun Institute of Optical Precision Machinery and Physics, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, ενημερώθηκε ότι η ερευνητική ομάδα του Ινστιτούτου για πρώτη φορά στη διεθνή κοινότητα χρησιμοποιούσε μια ενιαία συσκευή μέσω μιας ενιαίας μέτρησης της ευρυζωνικής φασματικής περιοχής του πεδίου φωτός υψηλών διαστάσεων με αυθαίρετες αλλαγές στην πόλωση και την ένταση του περιεκτικού χαρακτηρισμού, πραγματοποιώντας έτσι την πρωτοποριακή πρόοδο της ανίχνευσης πληροφοριών φωτεινού πεδίου υψηλών διαστάσεων.
Με την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας των πληροφοριών, υπάρχει μια αυξανόμενη ζήτηση για αντίληψη φωτός πεδίου. Το φωτεινό πεδίο περιέχει πολλαπλές διαστάσεις πληροφοριών όπως η ένταση, η πόλωση, η συχνότητα και η φάση. Μεταξύ αυτών, η φασματική ανίχνευση και η ανίχνευση πόλωσης περιέχουν πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση του υλικού και την τοπογραφία της επιφάνειας ενός αντικειμένου, οι οποίες έχουν μεγάλη αξία εφαρμογής στους τομείς της οπτικής επικοινωνίας, της τηλεπισκόπησης και της βιομηχανικής επιθεώρησης.
Οι τρέχοντες ανιχνευτές πόλωσης και φασμάτων συνήθως μετρούν μόνο την ένταση και την πόλωση σε ένα σταθερό μήκος κύματος ή την ένταση και τις πληροφορίες μήκους κύματος σε ομοιόμορφη πόλωση. Ωστόσο, σε πολλά σενάρια στη φύση, τα φωτεινά πεδία μπορεί να φέρουν αυθαίρετες διακυμάνσεις πόλωσης και έντασης σε ένα ευρύ φάσμα φασμάτων και είναι δύσκολο για τους υπάρχοντες ανιχνευτές να επιτύχουν ανίχνευση τέτοιων υψηλών διαστάσεων πληροφοριών.
Οι ερευνητές πρότειναν την καινοτόμο ιδέα «χρήσης των ιδιοτήτων διασποράς του χώρου και της συχνότητας των οπτικών διεπαφών για τη διαμόρφωση της πόλωσης και της φασματικής απόκρισης στον χώρο των κυματοδιανυσμάτων», η οποία χαρτογραφεί όλες τις πληροφορίες των πεδίων φωτός υψηλών διαστάσεων σε ένα ενιαίο αποτέλεσμα απεικόνισης. Μαζί με τη μέθοδο βαθιάς εκμάθησης για την αποκωδικοποίηση της πόλωσης και των φασματικών πληροφοριών, η ανίχνευση οπτικών πληροφοριών υψηλών διαστάσεων επιτυγχάνεται τελικά και η ακρίβεια ανίχνευσης είναι συγκρίσιμη με αυτή των υπαρχόντων προηγμένων μικρών πολωτών ή φασματόμετρων μιας λειτουργίας.
Επιπλέον, συνδυάζοντας απλώς μια λεπτή μεμβράνη με μια διάταξη μικροφακών και μια σειρά αισθητήρων απεικόνισης σε στυλ "σάντουιτς", δημιούργησαν μια υπερ-ενσωματωμένη συσκευή απεικόνισης φωτεινού πεδίου υψηλών διαστάσεων που δεν απαιτεί ευθυγράμμιση και μία μόνο μέτρηση. Αυτή η σημαντική ανακάλυψη έχει ως αποτέλεσμα την εξαιρετικά συμπαγή, υψηλών διαστάσεων ανίχνευση πληροφοριών και ανίχνευση απεικόνισης ανοίγει έναν νέο δρόμο.
Είναι κατανοητό ότι αυτή η μέθοδος έχει τη δυνατότητα για ανίχνευση υπερ-ευρείας ζώνης και η προτεινόμενη μέθοδος μπορεί να ενσωματωθεί περαιτέρω με την επεξεργασία εικόνας, την εμβέλεια και άλλες λειτουργίες για την επίτευξη ανίχνευσης φωτεινού πεδίου υψηλότερων διαστάσεων. Ταυτόχρονα, η χρήση φωτονικών κρυστάλλων, υπερ-επιφανειών και δισδιάστατων υλικών αντί για δομές λεπτής μεμβράνης μπορεί να βελτιώσει περαιτέρω την ανάλυση ανίχνευσης και τις δυνατότητες ολοκλήρωσης.
Επιπλέον, είναι επίσης μια μελλοντική ερευνητική κατεύθυνση για την ερευνητική ομάδα να συνδυάσει περαιτέρω οργανικά το φυσικό μοντέλο με τη βαθιά μάθηση για να ενισχύσει την ικανότητα επίλυσης και να μειώσει τον όγκο των a priori δεδομένων που απαιτούνται.
Τα σχετικά αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Nature, με τους διδακτορικούς φοιτητές Yandong Fan, Weian Huang και Fei Zhu από το Changchun Institute of Optical Mechanics, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών (CIO) ως συν-πρώτοι συγγραφείς της εργασίας και τον ερευνητή Wei Li, βοηθό ερευνητή. Ο Chunqi Jin από το Changchun Institute of Optical Mechanics, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών (CIO) και ο καθηγητής Cheng-Wei Qiu από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης (NUS) ως συν-αντίστοιχοι συγγραφείς.