Visão a laser enxerga texto milimétrico a mais de 1 km de distância

Inform?tica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/05/2025

Interferometria de intensidade

Em um feito que nenhum bin?culo consegue igualar, f?sicos montaram um aparato de lasers que permitiu fazer uma imagem de alta resolu??o de um objeto em escala milim?trica a 1,36 km de dist?ncia em uma primeira demonstra??o - mas n?o h? um limite para onde a t?cnica possa chegar.

Para demonstrar as capacidades de sua cria??o, Lu-Chuan Liu e colegas da Universidade de Ci?ncia e Tecnologia da China capturaram imagens de letras a essa dist?ncia - cada letra tinha tra?os medindo 1,5 mm, cada uma medindo no total 8 x 9 mm.

O segredo n?o est? em uma esp?cie revolucion?ria de zoom ?ptico, mas na conhecida interferometria, uma t?cnica de imagem amplamente utilizada em astronomia, que funciona fundindo feixes de luz de diferentes fontes para criar um padr?o de interfer?ncia. Esses padr?es de interfer?ncia s?o formados quando as ondas de luz interagem, refor?ando-se ou cancelando-se mutuamente, dependendo de suas diferen?as de fase. Esses padr?es carregam informa??es detalhadas sobre o objeto ou fen?meno que se est? estudando.

Mas tamb?m existe a interferometria de intensidade, que n?o se baseia na combina??o da amplitude das ondas de luz ou na manuten??o de suas informa??es de fase, mas em medi??es separadas da luz de uma ?nica fonte, usando dois detectores ou telesc?pios, e ent?o comparando-se as varia??es em suas intensidades. As flutua??es de intensidade, as correla??es e suas mudan?as com a dist?ncia entre os detectores permitem extrair detalhes espaciais sobre o objeto.

E h? uma vantagem crucial na interferometria de intensidade: Ela funciona em ambientes do dia a dia, atrav?s da turbul?ncia atmosf?rica, e lida bem com falhas na ?ptica do telesc?pio. Isso a torna ideal para fazer imagens de alta resolu??o a longas dist?ncias.

Leitura a laser

As tentativas de tirar proveito pr?tico das vantagens da interferometria de intensidade vinham trope?ando em dois problemas principais: a falta de fontes de luz t?rmica adequadas e de algoritmos robustos o suficiente para realizar a reconstru??o da imagem.

Liu resolveu os dois problemas criando uma configura??o que usa uma ilumina??o pseudot?rmica, obtida pela sobreposi??o das luzes de m?ltiplos emissores de laser, com 8 fases independentes. Essa configura??o inclui dois telesc?pios e um sistema de laser infravermelho em uma bancada ?ptica.

O sistema de laser produziu uma ilumina??o t?rmica adequada, e a equipe ent?o desenvolveu um algoritmo computacional para reconstruir as imagens de alta resolu??o a partir dos dados esparsos e ruidosos coletados pelos telesc?pios.

Utilizando seu interfer?metro de intensidade, os pesquisadores coletaram imagens de alta resolu??o de alvos em escala milim?trica a uma dist?ncia de 1,36 km em um ambiente urbano externo. O sistema de imagens alcan?ou uma resolu??o de 3 mm, 14 vezes maior do que o limite de difra??o de um ?nico telesc?pio, normalmente em torno de 42,5 mm.

Uma vez dimensionada para uso fora do laborat?rio, esta t?cnica poder? trazer avan?os significativos no sensoriamento remoto de longo alcance e alta resolu??o, na vigil?ncia, na coleta de imagens n?o invasivas em ambientes desafiadores e at? nos lidares, os radares de luz usados por ve?culos aut?nomos.

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