Лидар разглядел метровые детали за 45 километров
Физики продемонстрировали работу лидара, который способен строить трехмерные детальные (с разрешением до нескольких дециметров) изображения объектов на расстоянии в 45 километров и работать при этом в условиях высокого шума и слабого (порядка одного фотона на пиксель) сигнала. По словам авторов, в дальнейшем предложенная технология может позволить получать детальные изображения по однофотонному сигналу на дистанциях до нескольких сотен километров — то есть на сверхдальних расстояниях для лидаров. Статья опубликована в журнале Photonic Research.
Лидар — это прибор, который позволяет получать информацию об удаленных объектах при помощи оптического излучения. Основными элементами такого устройства являются излучатель и приемник. Свет от излучателя отражается, встретившись с препятствием, и (в несколько искаженном виде, поскольку на пути происходит рассеяние) возвращается к приемнику — по временному интервалу между формированием и регистрацией луча можно вычислить расстояние до объекта, от которого свет отразился. Посылая лучи сразу во множество направлений, можно таким образом воссоздавать трехмерные изображения непрозрачных предметов.
На достаточно далеких дистанциях (порядка километров) лидары сталкиваются с проблемой: сигнальное излучение дважды (на прямом и обратном пути) рассеивается в протяженной среде, разделяющей объект и прибор, а приемник при этом регистрирует лишний свет, который не несет полезной информации. Возникает ситуация, когда на один пиксель формируемого изображения приходятся считанные единицы отраженных фотонов и во много раз больше фоновых — в таких условиях трудно выделять сигнал среди шума. Несмотря на то, что существуют алгоритмы фильтрации и