一种侦测隐形的新技术
发布时间：2023-06-14 08:00:00 阅读数： 53
SCS和DT探测技术的区别方案。 a) SCS是一个与特定入射方向的总散射功率有关的标量。b）DT使用不同角度的照明，从散射场的空间相关相位和振幅中获得物体的RI图。资料来源：《激光与光子学评论》（2022）。DOI: 10.1002/lpor.202200237
瓦伦西亚理工大学（UPV）的研究人员与纳米光子技术中心（NTC）和DAS Photonics公司合作开展的一项研究，有望彻底改变所谓隐形斗篷的设计。根据他们的建议，这些斗篷将不再那么隐蔽。而关键很简单：应用衍射断层扫描技术来检测这些设备。他们的工作已经发表在《激光与光子学评论》杂志上。
据瓦伦西亚的研究人员称，在超材料领域的广泛应用中，隐形斗篷已经成为最突出的进展之一。到目前为止，隐形科学的大部分努力都致力于实现实际可实现的斗篷设计和提高这些设备的效率。
"然而，很少有人注意到该技术的另一面：开发更有效的技术来检测这种隐形装置。这是我们研究的重点，它将重新思考这些斗篷的设计，因为它将大大促进其检测。这一切都要归功于衍射断层成像技术，"DAS Photonics公司的研究主任Carlos García Meca解释说。
关于NTC实验室提出的建议的应用，瓦伦西亚的研究团队强调，它将涵盖多个领域。
"其中之一是确保正确使用电磁波谱的能力，以允许检测敌方制剂的存在，尽管后者使用了反措施来避免它。例如，考虑到一名士兵使用隐形斗篷来隐藏一个小型观察站，并保持不被标准探测方法所发现。卡洛斯-加西亚-梅卡解释说："我们所开发的技术将使我们有可能识别他。
由于断层扫描，信息量大增
到目前为止，评估隐形斗篷的性能仅仅是基于将斗篷被照亮时重新发射的所有能量相加。"所做的是估计所有这些在所有可能的方向上重新发射的能量，因此得出的数值决定了斗篷的性能。如果这个数字是不足的，那么该层被认为是非常好的；如果它重新发射了大量的能量，它不会使要隐藏的物体不可见，"UPV纳米光子技术中心的研究员Fran Díaz解释说。
NTC-DAS团队在他们的研究中提出的建议提供了更多关于层的信息。断层扫描揭示了被分析区域的光学特性。使用不同的照明角度，这种技术智能地处理以前忽略的信息（相位和散射场分布），从而获得物体的折射率图。
"通过这种方式，我们极大地提高了探测灵敏度，我们甚至可以对隐形斗篷进行成像，包括其尺寸和形状。这使得斗篷更容易被探测到。因此，有了这项技术，隐形斗篷就不再那么隐蔽了，"弗兰-迪亚斯说。
根据瓦伦西亚研究人员的说法，这种方法也可以扩展到检测声学隐形斗篷。来自瓦伦西亚理工大学纳米光子技术中心和DAS Photonics的团队的工作也被选为《激光与光子学评论》的内页。
在电子战和生物医学成像方面的更多应用
由于衍射断层扫描代表了评估隐形衣性能的更高要求的测试，这种新的检测技术可以为这种设备的独特设计和表征标准奠定基础。
此外，这个新发现为各个领域开辟了一系列潜在的好处，从隐形科学的基本进展到信号情报和电子战的技术应用，甚至是生物医学成像。在这个意义上，DAS光电公司和UPV研究人员的研究表明，基于所谓的 "散射抵消 "的隐形层可以应用于提高断层成像技术在对小颗粒集群进行成像时的分辨率。
参考资料：Francisco J. Díaz‐Fernández et al, Imaging Cloaked Objects: Diffraction Tomography of Realistic Invisibility Devices, Laser & Photonics Reviews (2022). DOI: 10.1002/lpor.202200237
