Les chercheurs militaires américains avaient besoin d'une entreprise pour développer des appareils de vision nocturne plus petits et plus légers que les lunettes de vision nocturne actuelles, qui ont à peu près la même taille et le même poids qu'une paire de lunettes typique. Ils ont trouvé une solution de Physical Sciences Inc.
Les responsables de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ont annoncé mercredi un contrat de 6,4 millions avec Physical Sciences Corporation pour le projet 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.
Les lunettes de vision nocturne modernes accablent également le porteur avec un champ de vision étroit et ont généralement un champ de vision limité pour l'imagerie spectrale dans la bande spectrale proche -infrarouge, limitant la perception de la scène.
Cela contraste avec l'optique réfractive et les tubes intensificateurs d'image utilisés pour l'imagerie (la technologie des deux systèmes de vision nocturne modernes est restée largement inchangée depuis sa création). Au lieu de cela, le projet DARPA ENVision a demandé à SRI International, UCSD et Raytheon BBN de surmonter ces limites en développant un système de vision nocturne à vision directe-amélioré qui se rapproche de la taille et du poids de lunettes classiques.
SRI International a remporté un contrat ENVision de 5,2 millions le 3 novembre 2021, UCSD a remporté un contrat ENVision de 3 millions le 24 septembre 2021 et Raytheon BBN a remporté un contrat de 230 millions le 23 septembre 2021.
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 .
Les experts en optique ont tenté d'élargir le champ de vision des lunettes de vision nocturne, mais les améliorations se sont faites au prix d'une augmentation de la taille, du poids et de l'usure du système pour les utilisateurs. Le projet ENVision vise à permettre la vision infrarouge directe grâce à la conversion ascendante des photons, explorant le prochain saut technologique dans la technologie de vision nocturne.
Alors que les systèmes de vision nocturne actuels utilisent un processus en plusieurs-étapes, la physique de la conversion ascendante directe des photons infrarouges en lumière visible est connue depuis l'invention du laser dans les années 1960. La conversion ascendante directe de photons implique l'absorption de deux photons ou plus et la ré-émission de photons d'énergie plus élevée.
Actuellement, ces processus sont inefficaces et ont une bande passante limitée de lumière qui peut être convertie simultanément. Cependant, les progrès récents dans les systèmes de matériaux, tels que les nanoparticules à structure polaire -structurée et à noyau sensible-, ont ouvert de nouvelles voies pour explorer l'upconversion photonique.
Les chercheurs de la DARPA affirment que les systèmes de vision nocturne basés sur la conversion ascendante des photons élimineront le besoin de certains composants et pourraient conduire à des systèmes de vision nocturne entièrement-optiques plus simples à l'avenir, tels que les lentilles de contact de vision nocturne.
Les optiques plates et les intensificateurs d'image plats permettent une visualisation directe de plusieurs bandes infrarouges à travers une ouverture commune. Les matériaux structurés tels que les éléments optiques diffractifs et les métamatériaux permettent d'intégrer des fonctions optiques bien au-delà des matériaux réfringents traditionnels dans un élément optique.
Bien qu'un large champ de vision, une large bande passante et une qualité d'image élevée puissent tous être obtenus individuellement, combiner ces fonctionnalités dans la pratique reste un défi. En plus des optiques plates, l'amélioration de l'image peut également convertir la faible lumière infrarouge en photons de lumière visible détectables à l'œil nu.
Le projet ENVision durera quatre ans, divisés en deux bienniums, et comprendra deux domaines techniques : Prototype et Upconversion. Les participants au premier domaine technologique développeront des échantillons de systèmes de vision nocturne à facteur de forme amélioré pour les lunettes ; les participants au deuxième domaine technologique étudieront la conversion ascendante directe de photons à large bande.
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