传感器,愿景

成像系统允许用户同时看到紫外线和可见光

一种被动下转换成像系统可以让工程师在观察紫外范围的同时还能看到可见光谱,从而获得更好的机器视觉结果。

由贾森·戴利 2021年4月14日
Courtesy: Jad Salman, University of Wisconsin-Madison

由...创建的被动下转换成像系统威斯康星大学麦迪逊分校工程师可以让人类在不需要电池的情况下,在观察可见光谱的同时窥视紫外线范围。

说到光,我们看到的远不止这些:虽然人类可以看到波长在400到700纳米之间的可见光,也就是紫色和红色之间的彩虹,但在近红外和紫外线范围内,有很多信息我们的眼睛无法探测到。

多年来,市场上已经出现了各种使人眼可见的紫外线系统,用于检查电气绝缘、刑事取证、天文学和摄影。然而,这些通常需要电源和电子元件。

“光学系统采用紫外线光线并将它们转换为明亮 - 绿色可见光的光线,”UW-Memison电脑工程副教授Mikhail Kats表示,这是迈克·麦迪逊的研究。“我们可以使用它在可见光谱和UV中同时看到。您可以将其视为扩展人类视力范围;我们将一条宽带的UV光线映射到与绿色相对应的波长窄带中。“

在该系统中,纳米晶体“向下转换”紫外线到可见的绿色光谱,而光学器件围绕其确保每个进入的UV射线成为单个可见光。将一个光线转换为一个光线是至关重要的 - 没有它,你会看到一个大的绿色模糊。可见光通过光学系统,主要是未置换的,在紫外线和可见的可见方面能够同时视觉。

铯溴化铯纳米晶薄膜将紫外线转化为可见绿光的光线。Courtesy: Jad Salman, University of Wisconsin-Madison

铯溴化铯纳米晶薄膜将紫外线转化为可见绿光的光线。Courtesy: Jad Salman, University of Wisconsin-Madison

博士生Jad Salman LED施工装置,这是一个简单的Keplerian望远镜的版本,有一些关键的修改。在望远镜的一个特殊点,研究人员定位了由铅溴化铯纳米晶制成的80nm薄膜;哈佛·罗兰研究所的一支团队制作了薄薄的电影,由Co-Author Daniel Congleve,现在是斯坦福州助理教授。

溴化铯是一种半导体,在过去的十年中,由于其能够在泵浦时高效地发出超纯的彩色光,它已经成为照明和显示应用的强有力的候选人。它还有一种比较直接的合成方法。

虽然第一个设备是一个概念概念的证据,但萨尔曼表示,该系统可以缩小用于商业产品的尺寸,如类似于双筒望远镜的设备。

萨尔曼说:“绝对有一个直接的方法可以让它更平或更薄。”“工程上有点困难,但我们实际上认为缩短它会提高效率,让它更好。”

该团队还认为,也有可能使用其他固态薄膜来实现相反的功能,使用类似的过程将近红外光上转换为可见光谱,不过Kats说,这种转换的物理过程更加复杂。甚至有可能最终将这两种机制结合在一个让人大开眼界的设备中,从而实现从紫外线到红外的视觉。

- Chris Vavra编辑,网页内容经理,控制工程,《媒体,cvavra@cfemedia.com


杰森·戴利
作者生物:Jason Daley,威斯康星大学麦迪逊分校