Прорыв в ночном видении: австралийские ученые создали инфракрасный фильтр, работающий без охлаждения

Ученые из Австралийского национального университета совершили прорыв в области технологий ночного видения, создав инфракрасный (ИК) фильтр, который позволяет одновременно видеть в видимом спектре и в ИК-диапазоне. Это исследование было опубликовано в научном журнале Advanced Material (AdvMat).

Приборы ночного видения традиционно используются военными, охотниками и фотографами, которые вынуждены полагаться на громоздкие и тяжелые устройства. Традиционная технология ночного видения требует прохождения инфракрасных фотонов через линзу, затем через фотокатод, который преобразует фотоны в электроны. Эти электроны затем проходят через микроканальную пластину для увеличения их количества, после чего они проникают через люминофорный экран, где снова преобразуются в фотоны, создавая усиленное видимое изображение.

Однако эти системы требуют криогенного охлаждения для предотвращения усиления теплового шума, что делает их тяжелыми и громоздкими. Более того, они часто блокируют видимый свет.

Новая технология повышающего преобразования на основе метаповерхностей требует меньшего количества элементов, что значительно сокращает занимаемую площадь. Фотоны проходят через единственную резонансную метаповерхность, где они смешиваются с лучом накачки. Резонансная метаповерхность увеличивает энергию фотонов, вовлекая их в спектр видимого света — преобразование электронов не требуется. Она также работает при комнатной температуре, устраняя необходимость в громоздких и тяжелых системах охлаждения.

Новая метаповерхность сделана из ниобата лития, который полностью прозрачен в видимом диапазоне, что делает его гораздо более эффективным. Кроме того, пучок фотонов распространяется по более широкой площади поверхности, ограничивая угловую потерю данных.

Авторы разработки утверждают, что пленка из метаматериала в будущем позволит создавать приборы ночного видения в формате обычных солнцезащитных очков.