如同光線彎折 新光學技術可看到拐角物體

人氣 394
標籤: ,

【大紀元2018年10月01日訊】(大紀元記者晨曦編譯報導)對拐角另一側的隱蔽物體的探測可能很快就會成為現實。

Aristide Dogariu是中佛羅里達大學(University of Central Florida)的光學與光子學教授,他與同事們在本月的《自然通訊》(Nature Communications)期刊上發表了一篇論文,描述了在無法直接看到物體的情況下,如何被動地探測到該物體。

雖然有些複雜,但該團隊開發的這種探測技術可被應用於諸多領域,包括防禦、監視、搜索、救援及醫學等。

試想一下如何才能看到拐角那邊的物體。使用平面光滑的鏡子可以做到這一點,但如果來自物體的光線只能通過墻體反射,其反光作用就如同一面完全破碎的鏡子。不過,即使光線看起來是完全分散的,但它的一些初始特性並不會全部消失。Dogariu的團隊能夠測量到散射光中存在的微妙的相似性,消除這面破碎鏡子的影響,從而看到拐角那邊存在的東西。

「當光被類似墻體的散光介質反射後,其基礎特性不會被完全破壞,這一事實可用於許多方面。」Dogariu表示:「問題是,通過這個像鏡子一樣的平面,你究竟還能恢復多少信息。」

當拍攝數字照片時,物體上的光的空間分布逐點、逐像素地映射到相機的平面上。然而,在從物體到相機的傳播中,光的特性會受到光反射的影響。當它從鏡面反射時,可以產生清晰的圖像。但比如當它被破碎的鏡子反射時,光的方向被改變,因此只能看到圖像的扭曲版本。

Dogariu的團隊找到了一種方法來描述兩個點之間的相似性度量(稱為光的空間相干性)如何從散光墻體反射後轉移。通過了解光線如何變換,研究人員可以確定光線的來源。Dogariu將他們的研究結果描述為光傳播的一個方面,而這在以前只是被忽視了。通過消除散光墻體的影響,該團隊不再需要控制照亮目標物體的光。

這種對拐角另一側的物體進行的探測尚屬首次。該技術無法恢復完整的圖像,但卻能蒐集到足夠的信息以完成監視任務。

迄今爲止,要探測拐角另一側的物體,只能通過朝物體發射光並修改其某些屬性,例如通過發送光脈衝,光線從散光墻體反射到物體上,再回到散光墻體上,然後反射到探測器上。光返回檢測器所花費的時間被用來對物體的位置進行三角測量。這種方法的問題在於,發射光會暴露探測意圖,因而在隱蔽的情況下不可行。

這種新的探測方法並非僅限於光,也可應用於紅外綫或微波輻射等。◇

責任編輯:朱涵儒

相關新聞
下館子想吃健康食品?餐廳光線很重要
控制光線強弱 就能調整生物鐘、增強集中力
電波星系猶如宇宙中神秘隱形「巨人」
超人眼中的銀河系是什麼樣 超乎人想像
紀元商城
這種肥皂不會耗損 永遠陪伴你
每日更新:春天裡的素色清道夫 不知疲倦
這種杯子為何如此火爆 加州女子偷65個被捕
這些亞馬遜好物 讓你生活品質大提升
如果您有新聞線索或資料給大紀元,請進入安全投稿爆料平台
評論