Лазерное сканирование DARPA для поля боя – микрочип, искажающий свет

Лазерное сканирование DARPA для поля боя – микрочип, искажающий свет

Агентство DARPA продемонстрировало твердотельную оптическую технологию в микрочипе, что позволит управлять световыми волнами на поле боя. Фазированная антенная оптика основывается на использовании суб-волн и амплитудных модуляторов для того, чтобы манипулировать волновым фронтом света. Имея большое количество электрически регулируемых элементов, можно локально управлять свойствами света.

Подобный эффект можно наблюдать, если отходить по прямой линии от колонок, разделенных несколькими метрами, играющих одну и ту же музыку. Возникают помехи в акустической волне, и звук становится то тише, то громче. А теперь представьте сотни маленьких динамиков, которые контролируются индивидуально, и включаются в разное время на слегка различных звуковых профилях. С помощью такой концепции можно направить волны и сформировать результирующий луч – такой же принцип используется в фазированной оптике. 
Эта концепция существует уже более полувека в виде фазированных антенных радаров, которые используются как в военных, так и в мирных целях. По сути, цель остается та же – сформировать волновой фронт (динамически или иным образом), чтобы создать произвольные электромагнитные узоры излучений. Но в первом случае радиолокационные антенны используются, как электрически настраиваемые элементы.
В чем же здесь смысл? До сих пор технология имела дело с частями электромагнитного спектра, которыми относительно легко манипулировать в пространстве и времени. Но в оптике приходится работать с гораздо меньшей длинной волн и быстрыми колебаниями (сотни нанометров и сотни ТГц, соответственно).

Лазерное сканирование DARPA для поля боя – микрочип, искажающий свет

Исследователи пытались применить радарные инженерные концепции для видимого света на протяжении десятилетий. Тем не менее, существовало много технологических ограничений. Одним из решений была технология LIDAR, в которой пользуются электромеханические устройства и жидкокристаллические модуляторы пространственного света, которые воздействуют как электрически-перестраиваемые решетки. Первые имеют проблему с механическим развертыванием лазера, а вторые низкую эффективность и ограниченное разрешение. Эти факторы ограничили использование технологии в военных и коммерческих целях.

Лазерное сканирование DARPA для поля боя – микрочип, искажающий свет

В изобретении DARPA для управления светом используется микрочип, что существенно отличается от существующих методов. Этот подход легко масштабируется и подходит для производства в стандартном полупроводниковом процессе. В рамках программы SWEEPER (широкий гибко-управляемый электроникой диапазон обзора на коротких расстояниях) немеханическая технология оптического сканирования была успешно интегрирована в микрочип.

Лазерное сканирование DARPA для поля боя – микрочип, искажающий свет

Технология SWEEPER показала, что может развернуть и свернуть лазер более 100 000 раз в секунду, что в 10 000 раз быстрее, чем нынешние механические системы. Он может направить лазер точно по 51°-дуге, наибольший угол обзора, достигаемый с помощью системы оптического сканирования на чипе. DARPA предполагает, что эта технология откроет новый класс миниатюрных, недорогих и надежных технологий лазерного сканирования (LIDAR), что может использоваться как в военных, так и в коммерческих устройствах, в том числе транспортных средствах, роботах, датчиках и коммуникации.
Из-за высокой секретности технические детали проекта не предоставляются в широкий доступ. Тем не менее, известно, что агентство сотрудничало с рядом научно-исследовательских учреждений в США. Один из них это CalTech, которые в прошлом году опубликовали очень похожую работу, где микрочип, способный искажать свет, работал в инфракрасной части спектра.

Система Orphus
comments powered by Disqus
 
Top