چینیها موفق به ساخت یک لیزر جدید با قدرت خارقالعاده شدند. این لیزر قادر است متن روی بطری را از کیلومترها دورتر بخواند. اما چطور چنین چیزی ممکن است؟
تصور کنید در یک سوی یک دره بزرگ ایستادهاید و بدون استفاده از دوربین، تلسکوپ یا دوربین دوچشمی، قادر به خواندن برچسب روی یک بطری در تپه مقابل هستید.
چینیها از لیزر جدید با توانایی منحصربهفرد رونمایی کردند
دانشمندان چینی به تازگی یک سیستم جدید مبتنی بر لیزر ابداع کردهاند که میتواند جزئیات کوچک، مانند متنهای میلیمتری، را از فاصله 1.36 کیلومتری که تقریباً معادل 14 زمین فوتبال است، به وضوح تشخیص دهد.
این سیستم تصویربرداری مبتنی بر لیزر میتواند کاربرد فراوانی در حوزههای مختلف داشته باشد. به عنوان مثال، ممکن است به باستانشناسان امکان دهد حکاکیهای باستانی روی صخرهها را بدون بالا رفتن از آنها بررسی کنند و به محققان محیط زیست کمک کند تا زیستگاههای حیات وحش دوردست را زیر نظر بگیرند.
تاکنون، خواندن جزئیات ظریف از فواصل طولانی یک چالش عمده بوده است. تلسکوپها و لنزهای پرقدرت با اعوجاج ناشی از هوا دست و پنجه نرم میکنند که نور را در فواصل طولانی محو و پراکنده میکند. این امر تشخیص ویژگیهای کوچک را تقریباً غیرممکن میسازد. با این حال، رویکرد جدید با تمرکز نه بر روی تصویر خود، بلکه بر روی نحوه رفتار نور هنگام برخورد و بازتاب از یک سطح، این مشکلات را برطرف میکند.
این روش، «تداخلسنجی شدت فعال» نامیده میشود. محققان ابتدا هشت پرتو لیزر مادون قرمز را به سمت هدف دوردست نشانه گرفتند. سپس نور بازتابشده از هدف توسط دو تلسکوپ جداگانه که از هم فاصله داشتند، جمعآوری شد.
- سامانه پدافند لیزری ارتش ایران رونمایی شد + فیلم
- سلاح سری آمریکا با لیزر پهپادها را شکار میکند
- پدافند لیزری ضد پهپادی ارتش بریتانیا معرفی شد؛ کابوس پهپاد های نظامی اینجاست
تلسکوپها فقط یک تصویر را ثبت نکردند، بلکه آنها نحوه تغییر جزئی شدت نور را لحظه به لحظه ردیابی کردند. سپس، محققان از الگوریتمهای کامپیوتری برای پردازش آن الگوهای متغیر و بازسازی جزئیات ظریف سطح هدف، از جمله حروف کوچکی به ارتفاع فقط 3 میلیمتر، استفاده کردند.
به گفته محققان، یک سیستم تلسکوپی استاندارد در همان فاصله تنها میتوانست اشکالی با اندازه حدود 42 میلیمتر را ثبت کند که برای تشخیص نوشتههای کوچک بسیار بزرگ است. آنها میگویند: «از طریق آزمایشهای میدانی، ما با موفقیت اهداف میلیمتری را در فاصله 1.36 کیلومتری تصویربرداری کردهایم و به بهبود وضوح حدود 14 برابری نسبت به حد پراش یک تلسکوپ واحد دست یافتهایم.»
محققان پیشنهاد میکنند که اگرچه تداخلسنجی شدت فعال برای تصویربرداری و حسگری اپتیکال با وضوح بالا امیدوارکننده به نظر میرسد، اما هنوز باید چندین محدودیت را برای دستیابی به پتانسیل واقعی خود برطرف کند. به عنوان مثال، سیستم فعلی خواندن از راه دور به تراز دقیق لیزرها و تلسکوپها نیاز دارد که ممکن است برای برخی کاربردها دستوپاگیر باشد.
علاوه بر این، به یک خط دید واضح به شیء نیاز دارد و هدف باید با لیزرها روشن شود. بنابراین ممکن است برای همه سناریوها، به ویژه در جایی که نیاز به پنهانکاری است، مناسب نباشد. با این حال، تیم در حال حاضر روی بهبود آن کار میکند. اهداف بعدی آنها شامل بهبود نحوه کنترل لیزرها و استفاده از الگوریتمهای مبتنی بر هوش مصنوعی برای بازسازی تصاویر با دقت بیشتر است.
این مطالعه در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.