مشاهده بدون دیده شدن؛ دستاورد جدید UCLA در تصویربرداری یک‌طرفه!

فناوری جدید تصویربرداری یک‌طرفه دانشگاه UCLA امکان تشکیل تصویر در یک جهت را فراهم کرده و مانع از تصویربرداری در جهت معکوس می‌شود. این فناوری نوآورانه که در شرایط نور نیمه‌همدوس به‌خوبی عمل می‌کند، پیشرفتی قابل‌توجه در ارتباطات نوری و پردازش اطلاعات بصری ارائه می‌دهد و تصویربرداری انتخابی و باکیفیت را ممکن می‌سازد.

تصویربرداری یک‌طرفه

سیستم‌های تصویربرداری سنتی دوطرفه هستند؛ به این معنا که اگر من بتوانم شما را ببینم، شما هم می‌توانید من را ببینید. با این حال، پژوهشگران UCLA به‌تازگی فناوری جدیدی به نام تصویربرداری یک‌طرفه توسعه داده‌اند که فقط در یک جهت تصویر تشکیل می‌دهد. این روش نوآورانه به پردازش اطلاعات بصری به‌‌صورت کارآمدتر و جمع‌وجورتر کمک می‌کند و امکان‌پذیری‌های جدیدی را در پردازش اطلاعات بصری و ارتباطات نامتقارن فراهم می‌سازد.

پیشرفت‌های UCLA

تصویربرداری یک‌طرفه، تصویری را از یک میدان دید خاص (FOV) به دیگری ایجاد می‌کند، اما مانع از تشکیل تصویر در جهت معکوس می‌شود. به عبارت دیگر، تصاویر از میدان دید خاص A به میدان دید خاص B تشکیل می‌شوند، اما از B به A نه.

در مقاله‌ای که در تاریخ ۲۶ اکتبر در Advanced Photonics Nexus منتشر شده است، گروه پژوهشی Ozcan در UCLA به رهبری پروفسور آی‌دوگان اوزکان نشان داده‌اند که این دستگاه‌ها تحت نور نیمه‌همدوس که دارای درجه‌ای از همبستگی فاز است، عملکرد بسیار خوبی دارند. با نور نیمه‌همدوس، این دستگاه‌ها تصویربرداری باکیفیت و کارآمدی را در جهت A به B فراهم می‌کنند، در حالیکه تصاویر در جهت معکوس (B به A) دچار اعوجاج و کاهش شدید در کارایی می‌شوند.

این توانایی تصویربرداری انتخابی از طریق لایه‌های خطی پراش ناهمسان طراحی‌شده به‌دست آمده که برای تابش نیمه‌همدوس بهینه‌سازی شده‌اند و این فناوری را دقیق و جهت‌دار می‌سازد.

جزئیات فنی و کارایی

پژوهش آن‌ها نشان داد که هنگامی که دستگاه‌های تصویربرداری توسط پرتویی نیمه‌همدوس با طول همبستگی فاز حداقل ۱.۵ برابر طول موج نور (λ) روشن می‌شوند، عملکرد قوی‌ای نشان می‌دهند و تفاوت واضحی بین کیفیت تصویربرداری در جهت‌های جلو و عقب دارند.

حتی با طول همبستگی کمتر، این دستگاه‌ها همچنان از انتقال یک‌طرفه تصویر پشتیبانی می‌کنند، هرچند با کارایی اندکی کاهش‌یافته!

کاربردها و تأثیرات

این دستگاه‌های تصویربرداری جمع‌وجور هستند و ضخامت آن‌ها کمتر از ۷۵ برابر طول موج نور است و مستقل از قطبش نور عمل می‌کنند. همچنین با انواع منابع نوری، از جمله تابش با طیف گسترده، سازگار هستند که آن‌ها را برای کاربردهای مختلف بسیار انعطاف‌پذیر می‌سازد. این ویژگی‌ها آن‌ها را به‌ویژه برای پردازش و ارتباطات بصری نامتقارن که کنترل جهت تشکیل تصویر در آن‌ها حیاتی است، مفید می‌کند.

توسعه این تصویربردارهای یک‌طرفه گامی مهم در پیشرفت فناوری تصویربرداری محسوب می‌شود و امکانات جدیدی برای تحقیقات علمی و کاربردهای عملی در زمینه‌هایی مانند ارتباطات نوری و پردازش اطلاعات بصری فراهم می‌کند.

منبع: Scitechdaily