DARPA(국방고등연구계획국)는 혁신적인 적외선 센서를 개발하기 위한 5개년 프로그램을 시작했습니다. 차세대 센서는 단일 광자 감도를 가져야 하며 동시에 소형이어야 하며 실온에서 작동해야 합니다. 그러한 시스템의 전체 범위를 상상하는 것조차 불가능하지만 이것은 확실히 비디오 감시, 의학 등을 변화시킬 것입니다.
단일 광자 감도를 가진 최신 센서는 극저온으로 냉각되어야 하며 이는 부피가 크고 강력한 전원이 필요하다는 사실을 배경으로 합니다. DARPA OpTIm 프로그램(Optomechanical Thermal Imaging)은 재료 물리학, 광자학, 계측학 및 재료 과학에서 여러 기초 과학의 교차점에서 발견을 포함합니다. 우리는 DARPA가 진화가 아니라 혁명을 기대한다는 점을 강조합니다.
“우리는 신호 판독, 잡음 억제 또는 스펙트럼 선택성의 진화적 개선으로 기존 IR 감지 방법을 단순히 보완하려고 하지 않습니다. 과학적이고 응용적인 관점에서 이 프로그램을 흥미롭게 만드는 것은 OpTIm이 오래된 문제를 새롭게 보기 위해 광역학, 재료 물리학, 광자학 및 계측학의 교차점에서 혁신적인 솔루션을 결합하려고 한다는 것입니다.”라고 DARPA는 말합니다.
차세대 실온 IR 센서에 대한 양자 감도를 달성함으로써 전장 감시 시스템, 야간 투시경, 지상 및 우주 이미징이 변형될 수 있습니다. 또한 비침습적 암 진단을 위한 적외선 분광법에서 인간의 호흡이나 공기에서 병원체를 매우 정확하고 즉각적으로 탐지하고 농업에 대한 위협을 식별하는 것에 이르기까지 많은 상업적 응용을 가능하게 할 것입니다.
DARPA OpTIm 프로그램은 5년(60개월)으로 설계되었으며 2개의 30개월 단계로 나뉩니다. 연구 작업은 세 가지 주요 영역, 보다 정확하게는 세 가지 선택된 영역의 조합을 기반으로 수행될 것으로 가정합니다. 첫 번째는 높은 절연성을 가진 초고감도 플랫폼을 제공할 광기계 공진기의 개발입니다. 둘째, 낮은 노이즈로 양자 레벨에서 신호를 감지할 수 있는 전광학 감지기를 만들어야 합니다. 셋째, 스펙트럼 선택적인 "맞춤형" IR 흡수를 갖는 메타물질이 필요하며, 이는 원하는 파장의 매우 정확한 검출을 가능하게 합니다.
DARPA 국방과학국(DARPA Defense Science Administration) OpTIm 프로그램 관리자 Mukund Vengalattore는 “연구원들이 프로그램 매개변수를 충족할 수 있다면 기존 실온 IR 장치보다 10배 더 나은 감도, 스펙트럼 제어 및 응답 시간으로 IR 감지를 가능하게 할 것입니다.
2022-09-08 11:47:47
작가: Vitalii Babkin