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Das neue transparente multifunktionale smarte Glas nutzt integrierte mikrostrukturierte Optiken, so dass es gleichzeitig als Anzeige- und Bildgebungssystem fungiert. |
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Stabilisierte Objektive minimieren Pixelshifts nach Stoß- und Vibrationsbelastungen. |
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Bei der Non-Line-of-Sight-Bildgebung werden mit Lasern 3D-Modelle von in Ecken und hinter Hindernissen versteckten Objekten erzeugt. |
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Hochdispersive Ultrakurzpulsspiegel kompensieren die Dispersion in Ultrakurzpuls-Lasersystemen mit geringem Verlust. |
Die kontinuierliche Weiterentwicklung der optischen und bildgebenden Industrie wirkt sich auf die Märkte auf der ganzen Welt aus. Branchen wie Wearable-Technologie, die Automobilindustrie, industrielle Bildverarbeitung und Medizintechnik haben alle von den jüngsten technologischen Durchbrüchen profitiert. In dieser Ausgabe der monatlichen „Trending in Optics“ Serie geht Edmund Optics nochmal auf die wichtigsten Trends für Optik und Bildgebung ein, um Interessierte über diese einflussreichen innovativen Technologien auf dem Laufenden zu halten. Zu den Top-Trends, die 2019 vorgestellt wurden, gehören multifunktionales smartes Glas, stabilisierte Objektive, Non-Line-of-Sight-Bildgebung und hochdispersive Ultrakurzpulsspiegel.
Trends in der Optik Juni 2019
Die meisten Menschen denken bei „smartem Glas“ an elektrochromes Glas, das Flüssigkristalle verwendet, um die Transmission als Reaktion auf eine angelegte Spannung zu ändern. Das bei ZEISS sich in Entwicklung befindende neue multifunktionale Smart Glas vereinigt jedoch eine Reihe von integrierten mikrostrukturierten Optiken und eröffnet damit eine Vielzahl weiterer Möglichkeiten. Diese Optiken sind für das bloße Auge unsichtbar. So kann multifunktionales smartes Glas gleichzeitig als transparentes Fenster, Anzeige- und Abbildungssystem fungieren.
Dr. Alexandre Gatto von ZEISS Microstructured Optics erklärt: „Man kann beliebig große Glasflächen mit vielseitigen Funktionen versehen. Das smarte multifunktionale Glas kann zukünftig gleichzeitig beleuchten, erkennen, filtern und projizieren. Eine absolute Innovation, die beispielsweise auch im Bereich Augmented Reality oder in der Automobilindustrie von großem Interesse sein wird.“ Multifunktionales smartes Glas bietet eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, darunter Heads-up-Displays für Windschutzscheiben in Automobilen, intuitive Gestenerkennungssysteme, Smart Homes und Wearable-Technologien.
Trends in der Optik August 2019
Robuste, stabilisierte Objektive minimieren Pixelverschiebungen nach Stößen und Vibrationen, was sie ideal für die Bildverarbeitung in anspruchsvollen Umgebungen macht. Alle einzelnen Linsenelemente sind eingeklebt, und die Anzahl der beweglichen mechanischen Teile wird reduziert, was zu einer robusten Mechanik mit vereinfachtem Fokusmechanismus führt. Diese Modifikationen erhalten die optische Punktstabilität, die für anspruchsvolle Bildverarbeitungsanwendungen wie Fertigungsautomatisierung, Robotik und die industrielle Mess- und Prüftechnik entscheidend ist.
Bei der Verwendung eines stabilisierten Objektivs fällt ein Objektpunkt in der Mitte des Bildfeldes des Objektivs, der auf den genauen zentralen Sensorpixel fällt, immer dorthin, auch wenn das System starken Vibrationen ausgesetzt war. Die einzelnen Linsenelemente werden nicht dezentriert oder innerhalb des Gehäuses bewegt, so dass die Kalibrierung des Bildfeldes des Systems erhalten bleibt. Es sind auch andere Arten robuster Objektive verfügbar, u.a. versiegelte Objektive, die wasserfest, staubfest und beschlagsicher sind.
Trends in der Optik März 2019
Bildgebungsanwendungen erfordern typischerweise eine direkte Sichtverbindung zwischen dem Objekt und dem Abbildungssystem. Dieses Paradigma beginnt sich nun zu verändern, da dank der Forschung im Bereich der Non-Line-of-Sight-Bildgebung Bilder in Ecken oder hinter Hindernissen aufgenommen werden können. Laser, empfindliche Kameras und rechnergestützte Rekonstruktionsmethoden können kombiniert werden, um versteckte Ziele zu erkennen, indem Licht von umliegenden Objekten gestreut wird, ähnlich wie bei LiDAR (Light Detection and Ranging).
Ultrakurze Laserpulse werden zu Objekten in der Nähe des versteckten Ziels gesendet, wo ihr Licht gestreut wird und sich in Richtung des versteckten Ziels ausbreitet. Das Licht wird dann ein zweites Mal vom versteckten Ziel weggestreut, breitet sich zurück zu den Originalobjekten aus und wird mit einer hochempfindlichen Kamera erfasst. Mit Hilfe der Time-of-Flight-Daten dieser Streupulse wird ein 3D-Modell des versteckten Ziels rekonstruiert. Die Non-Line-of-Sight-Technologie könnte erhebliche Auswirkungen auf autonome Fahrzeuge, die öffentliche Sicherheit und medizinische Bildgebung haben.
Trends in der Optik April 2019
Ultrakurzpulslaser emittieren extrem kurze Pulse und bieten erhebliche Vorteile für Anwendungen in der Biomedizin, Materialbearbeitung, Mikrobearbeitung, nichtlinearen Bildgebung, Mikroskopie und Kommunikation. Wegen Ihrer kurzen Pulsdauern besitzen sie ein breiteres Wellenlängenspektrum als die der meisten Laser und weisen daher eine wesentlich höhere Dispersion in optischen Medien auf als andere Lasertypen.
Hochdispersive Ultrakurzpulsspiegel sind eine kompakte, justierungsunempfindliche Breitbandoption zur Kompensation der Dispersion und Kompression von Ultrakurzpulsen. Diese Spiegel kombinieren wellenlängenabhängige Penetrations- und Multiresonanzeffekte, was Verluste minimiert und eine hochnegative Gruppenverzögerungsdispersion (GDD) ermöglicht. Dies ist ideal für die Kompensation von positiver Dispersion. Hochdispersive Ultrakurzpulsspiegel vermeiden auch die Probleme, die mit anderen pulskomprimierenden Optiken auftreten, wie die GDD-Schwingungen von gechirpten Spiegeln und die begrenzte Bandbreite von Gires-Tournois-Interferometer-Spiegeln.
Verkauft Edmund Optics multifunktionales smartes Glas oder elektrochromes Glas?
Verkauft Edmund Optics stabilisierte Objektive?
Ja, Edmund Optics bietet verschiedene Standardproduktgruppen stabilisierter Objektive an. Bei den Objektiven der Cr-Serie handelt es sich um stabilisierte Ausführungen unserer C-Mount-Objektive der C-Serie. Bei der Blauen Serie von M12 Objektiven - robust handelt es sich um stabilisierte Versionen unserer kompakten Blauen Serie von M12 Objektiven. Schließlich sind die Objektive der HPr-Serie stabilisierte Ausführungen unserer hochauflösenden Objektive der HP- Serie. Auch andere Objektive können auf Anfrage stabilisiert werden.
Überlagert die anfängliche Laserlichtstreuung bei der Non-Line-of-Sight-Bildgebung die sekundäre Streuung vom versteckten Ziel?
Die Lichtstreuung direkt vom sichtbaren Objekt ist viel stärker als die sekundäre Streuung vom indirekten Objekt, aber es gibt eine Zeitverzögerung zwischen diesen, so dass hochempfindlichen Detektoren mit einer ausreichend hohen zeitlichen Auflösung beiden Signale unterscheiden können.
Bei welcher Pulsdauer gilt ein Laser als „Ultrakurzpulslaser“?
Laserpulse mit Pikosekunden-, Femtosekunden- und Attosekundenpulsdauern (<100ps) gelten typischerweise als Ultrakurzpulslaser.
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