Новый метод быстрого оптического измерения расстояния

06.03.2018

Основанная на микрорезонаторах оптическая частотная гребенка позволяет осуществлять чрезвычайно точное измерение расстояний с рекордной на сегодняшний день скоростью, которая составляет 100 миллионов измерений в секунду. В качестве демонстрации работы нового метода исследователи из Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT) и Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) продемонстрировали процесс сканирования поверхности пули, летящей со скоростью 160 метров в секунду, при этом, точность сканирования была не хуже одного микрометра в любой момент времени. Новая технология полагается на солитронную оптическую частотную гребенку, созданную на основе микрорезонатроа, изготовленного на поверхности чипа из нитрида кремния. А дальнейшее развитие данной технологии позволит создать светхвысокоточные скоростные трехмерные камеры и компактные лазерные сканеры типа LIDAR.

Одной из составляющих частей новой системы являются новые источники-света-на-чипе, разработанные и созданные в университете EPFL. Свет от этих источников служит для создания оптической гребенки, когда он попадает в полость крошечных круглых резонаторов, имеющих нелинейные оптические характеристики, непрерывный поток света преобразовывается в импульсы, называемые рассеянными солитронами Керра, импульсы, занимающие очень широкую полосу оптического спектра.

Отметим, что данная исследовательская группа уже достаточно давно работает с солитронными оптическими частотными гребенками. В прошлом году ученые продемонстрировали возможность использования таких гребенок в широкополосных оптических коммуникациях. Оптическая гребенка, по сути, состоит из света, имеющего несколько строго определенных длин волн, т.е. спектр этого света напоминает зубья гребенки. Если такой свет пройдет некоторое расстояние, то параметры гребенки изменятся, и сравнение этих параметров с параметрами эталонной гребенки позволит с высокой точностью вычислить расстояние, пройденное светом. И чем более широкополосной является оптическая частотная гребенка, тем большую точность измерения расстояния она может обеспечить.

В новом методе измерения расстояния исследователи использовали два оптических чипа, генерирующих две идентичные частотные гребенки. Свет от одного чипа использовался для измерения расстояния, а гребенка, вырабатываемая вторым чипом, служила в качестве опорного сигнала.

<< Назад: Акустические маяки защитят от столкновения с птицами 07.03.2018

>> Вперед: Смарт-очки переводят текст в звук 06.03.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Происхождение изображений ИИ становится все труднее установить 06.09.2026

Генеративный искусственный интеллект способен создавать изображения, в которых угадываются особенности определенных художественных стилей, однако установить источник конкретного визуального элемента оказывается значительно сложнее. Исследование специалистов лаборатории MIT CSAIL показывает, что по мере увеличения обучающего набора данных надежно определить, какое именно изображение повлияло на результат работы модели, становится практически невозможно. Чтобы изучить эту проблему, исследователи создали около двух десятков собственных диффузионных моделей и обучили их на наборах, содержащих от нескольких сотен до сотен тысяч изображений. В экспериментах использовались фотографии лиц, а также произведения различных художников. Независимо от размера и состава наборов данных ученые наблюдали одну закономерность: чем больше изображений использовалось для обучения, тем труднее становилось определить вклад отдельной работы в последующий результат. Это явление авторы назвали "утратой атрибуц ...>>

Часы Casio G-Shock GBX-H5600KI-5 06.09.2026

Casio представила новую модель часов G-Shock GBX-H5600KI-5, которая сочетает характерную для серии механическую прочность с возможностями, свойственными современным спортивным часам. Новинка создана на базе G-LIDE GBX-H5600 в сотрудничестве с профессиональным серфером Каноа Игараси. Часы оснащены оптическим датчиком сердечного ритма и акселерометром, а обработку собранных данных обеспечивают алгоритмы Polar. Благодаря этому устройство способно оценивать тренировочную нагрузку, восстановление во время сна и другие спортивные показатели. Кроме того, часы определяют уровень насыщения крови кислородом, хотя Casio отдельно подчеркивает, что данная функция не предназначена для медицинской диагностики. Важной особенностью GBX-H5600KI-5 остается продолжительное время автономной работы. При активном использовании пульсометра и спортивных функций часы способны работать около 35 часов, тогда как в обычном режиме без постоянного измерения пульса этот показатель достигает примерно одного меся ...>>

Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов 05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала. Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются на ...>>

Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Традиционный подход к развизвитю электроники имеет естественные ограничения: уменьшение размеров элементов становится сложнее, а их характеристики после изготовления практически невозможно изменить. Исследователи инженерного факультета Принстонского университета предложили иной путь. Вместо дальнейшего миниатюризирования существующих компонентов они разработали сверхтонкий полупроводниковый материал, способный менять свои свойства под воздействием света. Новый материал имеет толщину всего в несколько молекул, но при этом обладает необычной способностью многократно перестраивать свои электрофизические характеристики. Обычные полупроводники, применяемые в компьютерах и бытовой электронике, в основном получают заданные свойства еще на этапе производства и затем реагируют на поступающие электрические сигналы. Разработка специалистов из Принстона ведет себя иначе: ее параметры можно изменять уже после изготовления устройства. Секрет такой адаптивности заключается в сочетании сверхтонк ...>>

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Случайная новость из Архива Мощный антибиотик вырабатывается в носу человека 05.08.2016 Ученые из Университета Тюбингена (Германия) под руководством Андреа Пешела (Andreas Peschel) выяснили, что штамм IVK28 бактерии Staphylococcus lugdunensis может эффективно подавлять рост золотистого стафилококка - микроорганизм вырабатывает вещество, являющееся мощным антибиотиком. Мало того, последующие исследования показали, что выделенное вещество, получившее название лунгудин (S. Lugdunensis), активно не только в отношении стафилококка, а действует также на энтеропатогенную кишечную палочку, ванкомицин-резистентные энтерококки, синегнойную палочку и другие грамотрицательные бактерии. Механизм действия антибиотика связан, как предполагают ученые, с блокированием основных бактериальных метаболических путей. При воздействии лунгудином микробные клетки прекращали поглощать и использовать компоненты белков и нуклеиновых кислот. Более точных данных о молекулярной мишени препарата пока нет. Ученые планируют дополнительные исследования, после которых арсенал медиков может пополниться еще одним эффективным антибиотиком широкого спектра действия.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026