新夜視眼鏡：比保鮮膜還薄的紅外濾光片你見(jiàn)過(guò)嗎？

據(jù)6月3日來(lái)自TMOS的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的夜視技術(shù)，他們開(kāi)發(fā)了一種比保鮮膜還薄的紅外濾光片（紅外濾鏡），預(yù)估將未來(lái)應(yīng)用在眼鏡的佩戴上，使得用戶(hù)可以同時(shí)查看紅外和可見(jiàn)光譜，成為一種新的夜視眼鏡。

對(duì)于夜視設(shè)備而言，多配置與軍隊(duì)或者攝影師，而隨著夜視儀設(shè)備的微型化，對(duì)于這制造重量不到一克重的薄膜而言根本不值一提，它可以作為薄膜覆蓋到傳統(tǒng)眼鏡上成為夜視濾光片，使得更多的消費(fèi)者也可以擁有夜視眼鏡，同時(shí)可看到可見(jiàn)光與紅外光譜，從而在漆黑的夜晚中行走更加安全，同時(shí)也可以負(fù)擔(dān)一些低光條件的工作環(huán)境。

在本次的《先進(jìn)材料》雜志上，來(lái)自澳大利亞國(guó)立大學(xué)的 TMOS 研究人員展示了利用非局部鈮酸鋰超表面增強(qiáng)紅外視覺(jué)非線性上轉(zhuǎn)換技術(shù)。

（圖1.1-傳統(tǒng)夜視技術(shù)設(shè)置）

傳統(tǒng)的夜視技術(shù)需要紅外光子穿過(guò)透鏡，然后遇到光電陰極，光電陰極將這些光子轉(zhuǎn)換成電子，然后電子穿過(guò)微通道板以增加產(chǎn)生的電子數(shù)量。這些電子穿過(guò)熒光屏，重新轉(zhuǎn)換為光子，產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)的增強(qiáng)可見(jiàn)圖像（圖 1.1）。這些元件需要低溫冷卻以防止熱噪聲也增強(qiáng)。如上所述的高質(zhì)量夜視系統(tǒng)笨重而龐大。此外，這些系統(tǒng)通常會(huì)阻擋可見(jiàn)光。

（圖1.2-上轉(zhuǎn)換超表面）

基于超表面的上轉(zhuǎn)換技術(shù)需要的元件更少，從而大大減少了其占用空間。光子穿過(guò)單個(gè)諧振超表面，在那里與泵浦光束混合（圖 1.2）。諧振超表面增強(qiáng)了光子的能量，將它們拉入可見(jiàn)光譜中——無(wú)需電子轉(zhuǎn)換。它還可以在室溫下工作，無(wú)需笨重的冷卻系統(tǒng)。

此外，傳統(tǒng)的紅外和可見(jiàn)光成像系統(tǒng)無(wú)法產(chǎn)生完全相同的圖像，因?yàn)樗鼈儠?huì)同時(shí)捕捉每個(gè)光譜的圖像。通過(guò)使用上轉(zhuǎn)換技術(shù)，成像系統(tǒng)可以在一張圖像中同時(shí)捕捉可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光。

該項(xiàng)研究在旨在改進(jìn)原有的技術(shù)，原技術(shù)以砷化鎵超表面為特色，而新的改進(jìn)以鈮酸鋰作為超表面，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)完全透明，效率更高。此外，光子束分布在更大的表面積上，限制了數(shù)據(jù)的角度損失。

這個(gè)技術(shù)的特點(diǎn)在于打破了人們認(rèn)知的高效將紅外光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光是不可能的思維模式，起初他們認(rèn)為非局部超表面固有的角度損失會(huì)導(dǎo)致無(wú)法收集到大量信息。但是這個(gè)想法被打破了，他們克服了這些限制，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了高效圖像上轉(zhuǎn)換。

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