一項日前發表於(yu) 《自然—光子學》雜誌的研究顯示,能探測到單個(ge) 光子的相機會(hui) 追蹤在角落移動的物體(ti) ,甚至在其完全從(cong) 視野中模糊不見時也能發現它們(men) 。該設備可用於(yu) 搜救任務,或者安裝在車上以探測駛來的車輛。
該相機由英國愛丁堡赫瑞瓦特大學研究人員Daniele Faccio領導的團隊研製。它能以相當於(yu) 每秒200億(yi) 幀的速度,記錄一個(ge) 32×32網格中某個(ge) 光子的位置。這種高精度此前曾使研究人員製作了飛行中的激光束影片。
首先,他們(men) 朝自己試圖看清楚的角落附近的地板發射了一束激光。激光從(cong) 地麵上反彈,產(chan) 生僅(jin) 有一些光子的球形“回聲”。這通常很微弱,因此難以察覺,但擁有超敏感度的相機能發現它。
隨著回聲擴散,一部分在拐角處傳(chuan) 播,並且擊中隱藏的物體(ti) ——在該團隊的測試中,這是一個(ge) 30厘米高、綽號為(wei) “特裏”的泡沫人形。隨後,回聲從(cong) 物體(ti) 上彈開,產(chan) 生另一個(ge) 回聲。這也會(hui) 擴散,並且部分回聲進入位於(yu) 激光附近的相機的視野範圍。
捕捉到單個(ge) 回聲並不足以定位物體(ti) ,因為(wei) 光線也會(hui) 從(cong) 不能移動的背景比如牆壁上彈開。考慮到這種情況,該團隊每秒發送了6700萬(wan) 束激光脈衝(chong) 。隨著物體(ti) 移動,它改變了每個(ge) 回聲的信號,而監控這種差異能揭示其位置。
此前試圖看清周圍角落的努力測量的是從(cong) 一個(ge) 靜止的隱藏物體(ti) 上彈開的激光束的飛行時間,由此逐步建立場景的3D圖像。最新方法則更加快速,但隻能提供一個(ge) 位置,而非整幅圖像。
轉載請注明出處。