Dört gözle beklenecek bir şey: Gece görüş gözlüklerinin kullanım amaçlarının yanı sıra ağırlıkları dahil birçok dezavantajı da vardır. Yeni bir gelişme, bu maliyet-fayda analizini ortadan kaldırıyor; aslında, bildiğimiz gece görüş teknolojilerinde devrim yaratabilir. Araştırmacılar, streç filmden daha ince, bir gramdan daha hafif ve kullanıcının karanlıkta görmesini sağlamak için standart gözlüklerin üzerine yerleştirilebilen bir kızılötesi filtre geliştirdiler.
Gece görüş teknolojileri spordan askeri ve tıbbi operasyonlara kadar geniş bir uygulama alanına sahiptir. Bununla birlikte, hacimli ışık işleme ve kriyojenik soğutma bileşenlerinin yanı sıra düşük sıcaklıkta çalışma gerektiren ve yüksek gürültü seviyelerine sahip olan InGaAs gibi dar bant aralıklı yarı iletkenlere güvenmeleri nedeniyle sınırlıdırlar.
Ek olarak, bu sistemler sıklıkla görünür ışığı engeller. Bu ekipman iki pounddan daha ağır olabilir, bu da bir çift gözlük takıp gece koşusuna çıkmayı pratik ve muhtemelen güvenli yapmaz.
Avustralyalı araştırmacılar, metasurface tabanlı yukarı dönüşüm teknolojisinin (aynı anda kızılötesi ve görünür ışığı yakalayabilen ultra ince bir malzeme) kullanılmasıyla günlük gözlüklerin gece görüşüyle güçlendirilebileceğini keşfettiler. Bulgularını geçen ay Advanced Materials’da yayınladılar.
Dönüştürücü Meta-Optik Sistemler Mükemmeliyet Merkezi (ARC) TMOS’tan araştırmacılar, bir streç film parçasından daha ince, bir gramdan daha hafif ve bir gün sıradan bir gözlük üzerine yerleştirilebilecek bir kızılötesi filtre ürettiler.
Geleneksel gece görüş teknolojisine bir bakış, bu filtrenin görevinin karmaşıklığını vurgular. Geleneksel gece görüşü, kızılötesi fotonların bir mercekten geçmesini, bu fotonları elektronlara dönüştüren bir fotokatotla karşılaşmasını ve ardından üretilen elektron sayısını artırmak için bir mikro kanal plakasından geçmesini gerektirir.
Bu elektronlar, tekrar fotonlara dönüştürülmek üzere bir fosfor ekrandan geçer ve gözle görülebilen yoğunlaştırılmış bir görünür görüntü üretir. Bu elementler, termal gürültünün de yoğunlaşmasını önlemek için kriyojenik soğutma gerektirir.
Buna karşılık, meta yüzey tabanlı yukarı dönüştürme teknolojisinde fotonlar, bir pompa ışını ile karıştırıldıkları tek bir rezonans meta yüzeyinden geçer. Rezonans meta yüzeyi, fotonların enerjisini artırarak onları görünür ışık spektrumuna dönüştürür; elektron dönüşümüne gerek yoktur. Aynı zamanda oda sıcaklığında çalışarak hacimli ve ağır soğutma sistemlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Ek olarak, yukarı dönüştürme teknolojisi sayesinde görüntüleme sistemleri hem görünen hem de görünmeyen ışığı tek bir görüntüde yakalayabilir.
Araştırmacıların orijinal teknolojisi galyum arsenit meta yüzeyine sahipti. Yeni meta yüzeyleri, görünür aralıkta tamamen şeffaf olan ve onu çok daha verimli hale getiren lityum niyobattan yapılmıştır. Ek olarak, foton ışını daha geniş bir yüzey alanına yayılarak verinin açısal kaybını sınırlar.
Araştırmacıların yüksek çözünürlüklü yukarı dönüşüm görüntülemesinin ilk gösterimi, 1550 nm kızılötesi ışığı, yerel olmayan bir meta yüzeyde görünür 550 nm ışığa dönüştürdü. Araştırmanın yazarı Rocio Camacho Morales’e göre bu dalga boylarını seçtiler çünkü 1550 nm kızılötesi ışık telekomünikasyonda yaygın olarak kullanılıyor ve 550 nm ise insan gözünün oldukça hassas olduğu görünür ışık. “Gelecekteki araştırmalar, cihazın hassas olduğu dalga boyu aralığını genişletmeyi, geniş bantlı IR görüntüleme elde etmeyi amaçlamanın yanı sıra kenar algılama da dahil olmak üzere görüntü işlemeyi keşfetmeyi içerecek.”