Los investigadores militares de EE. UU. necesitaban una empresa para desarrollar dispositivos de visión nocturna que fueran más pequeños y livianos que las gafas de visión nocturna actuales, que tienen aproximadamente el mismo tamaño y peso que un par de anteojos típicos. Encontraron una solución de Physical Sciences Inc.
Los funcionarios de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) anunciaron el miércoles un contrato de 6,4 millones con Physical Sciences Corporation para el proyecto Eyewear Form Factor Enhanced Night Vision (ENVision).
Current night vision goggles are typically 4 inches long and weigh 2.2 pounds. Creates a lot of torque on the wearer's neck. This would limit the wearer's flexibility, and prolonged use of these optoelectronic devices could lead to chronic injury.
Las gafas modernas de visión nocturna también agobian al usuario con un campo de visión estrecho y, por lo general, tienen un campo de visión limitado para imágenes espectrales en la banda espectral -infrarroja cercana, lo que limita la percepción de la escena.
Esto contrasta con la óptica refractiva y los tubos intensificadores de imagen utilizados para la obtención de imágenes (la tecnología en ambos sistemas modernos de visión nocturna se ha mantenido prácticamente sin cambios desde su creación). En cambio, el proyecto ENVision de DARPA pidió a SRI International, UCSD y Raytheon BBN que superaran estas limitaciones mediante el desarrollo de un sistema de visión nocturna-de visión directa mejorado que se aproxime al tamaño y peso de los anteojos típicos.
SRI International ganó un contrato de ENVision de 5,2 millones el 3 de noviembre de 2021, UCSD ganó un contrato de ENVision de 3 millones el 24 de septiembre de 2021 y Raytheon BBN ganó un contrato de 230 el 23 de septiembre de 2021 contrato de un millón de dólares.
The three agencies will develop small, lightweight night vision goggles that extend the spectral range beyond the near-infrared to include short-, mid- and long-wave infrared spectral bands through a common aperture, giving users access to the 1.5-12µm spectral range. In addition, these night vision glasses can expand the user's field of view to natural vision around 100 degree .
Los expertos en óptica han intentado ampliar el campo de visión de las gafas de visión nocturna, pero las mejoras se han producido a costa de un mayor tamaño, peso y desgaste del sistema para los usuarios. El proyecto ENVision tiene como objetivo permitir la visión infrarroja directa a través de la conversión ascendente de fotones, explorando el próximo salto tecnológico en la tecnología de visión nocturna.
Si bien los sistemas de visión nocturna actuales emplean un proceso de varios-pasos, la física de convertir directamente los fotones infrarrojos en luz visible se conoce desde la invención del láser en la década de 1960. La conversión directa de fotones implica la absorción de dos o más fotones y la re-emisión de fotones de mayor energía.
Actualmente, estos procesos son ineficientes y tienen un ancho de banda de luz limitado que se puede convertir simultáneamente. Sin embargo, los avances recientes en los sistemas de materiales, como las nanopartículas con estructura polar -estructurada y núcleo sensible-estructurado, han abierto nuevas vías para explorar la conversión ascendente fotónica.
Los investigadores de DARPA dicen que los sistemas de visión nocturna basados en la conversión ascendente de fotones eliminarán la necesidad de algunos componentes y podrían dar lugar a sistemas de visión nocturna completamente-ópticos más simples en el futuro, como lentes de contacto de visión nocturna.
La óptica plana y los intensificadores de imagen planos permiten la visualización directa de múltiples bandas infrarrojas a través de una apertura común. Los materiales estructurados, como los elementos ópticos difractivos y los metamateriales, permiten incorporar funciones ópticas mucho más allá de los materiales refractivos tradicionales en un elemento óptico.
Si bien el campo de visión amplio, el ancho de banda amplio y la alta calidad de imagen se pueden lograr individualmente, la combinación de estas características en la práctica sigue siendo un desafío. Además de la óptica plana, la mejora de imágenes también puede convertir la luz infrarroja débil en fotones de luz visible detectables a simple vista.
El proyecto ENVision tendrá una duración de cuatro años, divididos en dos bienios, e incluirá dos áreas técnicas: Prototipo y Upconversion. Los participantes en la primera área de tecnología desarrollarán muestras de sistemas de visión nocturna mejorados con factor de forma de anteojos; los participantes en la segunda área tecnológica estudiarán la conversión ascendente directa de fotones de banda ancha.
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