Фемтосекундный лазер позволит камере заглядывать за угол

Новое исследование показало, что камеры будущего, возможно, будут способны узнавать, что находится за углом, прежде чем об этом узнают их владельцы. Используя систему, подобную перископу, камера может перенаправлять свет с помощью различных поверхностей, таких как стены, двери или пол. Эта технология может привести к появлению новых визуализационных систем для транспортных средств и аварийно-спасательных служб.

В декабре исследователи из лаборатории Media Lab при Массачусетском технологическом институте (США) привлекли к себе всеобщее внимание выпуском замедленного видео вспышки света, распространившейся на расстояние, равное длине пластиковой бутылки. Однако экспериментальная установка, позволившая снять это видео, разрабатывалась для совсем других целей – это камера, способная заглядывать за угол.

В научном докладе, появившемся на этой неделе в журнале Nature Communications, исследователи описали использование этой системы для создания узнаваемых трехмерных изображений деревянной статуэтки и пенопластовых вырезок, находящихся вне линии визирования камеры. В конечном итоге, это исследование может поспособствовать появлению визуализационных систем, позволяющих аварийно-спасательным службам оценивать опасность окружающей среды, или транспортных навигационных систем, способных преодолевать слепые повороты.

Принцип, лежащий в основе системы, по сути тот же, что и у перископа. Но вместо угловых зеркал для перенаправления света используются обычные стены, двери или пол, т.е. поверхности, не относящиеся к отражающим. В системе применяется устройство, именуемое фемтосекундным лазером. Последний испускает столь короткие вспышки света, что их длительность измеряется в квадриллионных долях секунды. Чтобы заглянуть в помещение, находящееся вне линии визирования, система может «обстрелять» вспышками лазерного света стену, находящуюся напротив дверного проема. Свет отразится от стены в помещение, затем отскочит и вернется, попав на детектор, способный производить измерения каждые несколько пикосекунд. Поскольку вспышки света очень коротки, система может определить, какое расстояние они прошли, измерив время, которое им потребовалось для достижения детектора.