Технологии псевдоповерхностей высших порядков на грани науки и фантастики. Владимир Игоревич Хаустов
Читать онлайн книгу.
такой оптической геометрии:
– Фокусные зоны могут быть точечными (узловые), кольцевыми, эллиптическими или распределёнными в зависимости от формы кривизны;
– Одна и та же псевдоповерхность может обслуживать несколько спектральных диапазонов при соответствующем подборе материала подложки;
– Возможна реализация соответствия «угол-позиция» без движущихся компонентов – например, телескоп обнаруживает объекты на фоне звёздного неба сразу в нескольких направлениях без вращения;
– При правильной настройке геометрии достигается пространственное и спектральное разделение сигнала без применения дисперсионных призм или интерферометров.
Реализация таких телескопов возможна с использованием:
– 3D-печатной геометрической оптики из прозрачных диэлектриков (например, фото полимеров, кварцевых пластин);
– Многослойных композитов, где каждый слой несёт свою псевдогеометрию и фокусирует в свою плоскость;
– Гибридных структур на переменной геометрии с использованием жидкостных мембран или фоточувствительных материалов;
– Метаповерхностей с нано структурированными зонами фокусировки, запрограммированными на конкретные углы и частоты.
Преимущества по сравнению с классическими телескопами:
– Многоугловое наблюдение без механического сканирования;
– Компактность (одна геометрическая структура заменяет набор линз и зеркал сложной формы);
– Устойчивость к механическим и термическим деформациям – особенно при использовании монолитных псевдоповерхностей;
– Возможность одновременного наблюдения как ближних, так и дальних объектов в разных масштабах и направлениях;
– Прямая интеграция с фотодетекторами нового поколения – каждый фотодиод работает в своей «фокусной точке», превращая телескоп в массив пространственно управляемого приёма.
Применения:
– Астрономия и космическое наблюдение. Создание компактных телескопов для спутников и исследовательских миссий с многолучевым наблюдением;
– Наземная и атмосферная визуализация. Системы видеоконтроля, способные охватывать широкую область и концентрировать внимание на множестве направлений одновременно;
– Терагерцовая и инфракрасная оптика. Геометрически согласованная обработка сигналов с высокой точностью позиционирования;
– Лазерная безопасность и обнаружение. Объект, двигающийся с угловым смещением, может быть зафиксирован в отдельной фокусной зоне без перенастройки системы;
– Биомедицинская оптика. Одновременное наблюдение за многими микро областями – тканями, клеточными образованиями – при микроскопическом или макроскопическом увеличении.
Таким образом, гео-оптические телескопы представляют собой шаг в сторону архитектур интеллектуального зрения: