La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) a lancé un programme de cinq ans pour développer des capteurs infrarouges révolutionnaires. Les capteurs de nouvelle génération doivent avoir une sensibilité au photon unique et en même temps être compacts et fonctionner à température ambiante. Il est même impossible d'imaginer toute la portée de tels systèmes, mais cela va définitivement changer la vidéosurveillance, la médecine et bien plus encore.
Les capteurs modernes à sensibilité au photon unique doivent être refroidis à des températures cryogéniques, et cela dans le contexte du fait qu'ils sont encombrants et nécessitent des sources d'alimentation puissantes. Le programme DARPA OpTIm (Optomechanical Thermal Imaging) porte sur des découvertes à l'intersection de plusieurs sciences fondamentales en physique des matériaux, photonique et métrologie, ainsi qu'en science des matériaux. Nous soulignons que la DARPA attend une révolution, pas une évolution.
« Nous ne cherchons pas simplement à compléter les méthodes de détection IR existantes par des améliorations évolutives de la lecture du signal, de la suppression du bruit ou de la sélectivité spectrale. Ce qui rend ce programme intéressant d'un point de vue scientifique et appliqué, c'est qu'OpTIm cherche à combiner des solutions innovantes à l'intersection de l'optomécanique, de la physique des matériaux, de la photonique et de la métrologie afin de porter un regard neuf sur une problématique ancienne », précise la DARPA.
En atteignant une sensibilité quantique pour les capteurs infrarouges à température ambiante de nouvelle génération, les systèmes de surveillance du champ de bataille, la vision nocturne et l'imagerie terrestre et spatiale pourraient être transformés. Il permettra également de nombreuses applications commerciales, de la spectroscopie infrarouge pour le diagnostic non invasif du cancer à la détection très précise et instantanée d'agents pathogènes dans l'haleine ou l'air humain, ainsi qu'à l'identification des menaces pour l'agriculture.
Le programme DARPA OpTIm est conçu pour 5 ans (60 mois) et est divisé en deux phases de 30 mois. Il est supposé que le travail de recherche sera effectué dans trois domaines principaux, plus précisément, il est basé sur une combinaison des trois domaines sélectionnés. Le premier est le développement de résonateurs optomécaniques qui fourniront une plate-forme ultra-sensible à haute isolation. Deuxièmement, des détecteurs tout optique doivent être créés pour détecter les signaux au niveau quantique avec un faible bruit. Troisièmement, des métamatériaux avec une absorption IR "sur mesure" spectralement sélective sont nécessaires, ce qui permettra une détection extrêmement précise des longueurs d'onde souhaitées.
"Si les chercheurs peuvent respecter les paramètres du programme, nous activerons la détection infrarouge avec une sensibilité, un contrôle spectral et un temps de réponse supérieurs à ceux des appareils infrarouges à température ambiante existants", a déclaré Mukund Vengalattore, responsable du programme OpTIm à la DARPA Defence Science Administration.
2022-09-08 11:47:47
Auteur: Vitalii Babkin