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飞机可以使用光驱动声纳扫描海洋获得水下高分辨率图像

IEEE电气电子工程师 2021-01-05 09:27 次阅读

测量声波从物体上反弹并传回接收器所需的时间,是可视化水下地形或检查海基结构物的最佳方法。不过,声纳系统必须部署在船只或浮标上,这样会使其速度变慢,并限制了它们能覆盖的区域。

然而,斯坦福大学的工程师们已经开发出一种新的光和声混合技术。他们认为,飞机可以使用这种激光/声纳组合技术来扫描海洋表面,以获得水下物体的高分辨率图像。关于这种概念验证机载声纳系统的相关介绍最近发表在IEEE Access杂志上 -- 可以帮助发现沉船残骸、调查海洋栖息地和发现敌方潜艇变得更容易和更快捷。

“我们的系统可以安装在无人机、飞机或直升机上,”斯坦福大学电气工程教授Amin Arbabian说。“它可以迅速部署……覆盖更大的区域。”

机载雷达和激光雷达用于以高分辨率绘制地球表面。两者都能穿透云层和森林覆盖,使它们在空中和地面上特别有用。但从空中窥视水面则是另一项挑战。声波、无线电波和光波在从空气到水中来回传播时都会很快失去能量。Arbabian说,这种衰减在浑浊的水中更为严重。

他把光和声纳这两种已知的光脉冲组合成了声纳系统。“当你把光脉冲照射到一个物体上时,它会加热并膨胀,从而产生声波,因为它使空气分子在物体周围移动。”

该小组研发的新的光声声纳系统首先向水面发射激光脉冲。水吸收了大部分的能量,产生超声波,像传统的声纳一样在水中移动。这些波从物体上反弹,一些反射波从水中返回到空气中。

在这一点上,声波回声会损失大量能量,因为它们穿过水-空气屏障,然后在空气中传播。这里是团队设计的另一个关键部分。

为了探测空气中微弱的声波,研究小组使用了一种超灵敏的微机械装置,这个装置的名字叫空气耦合电容式微机械超声换能器(capacitive micromachined ultrasonic transducer,CMUT),这些装置是一个简单的电容器,当受到超声波的冲击时,它会振动,它们在探测空气中的声波时非常有效,而且Arbabian一直在研究CMUT传感器在远程超声成像中的应用。通过专门的软件处理检测到的超声波信号,以重建水下物体的高分辨率三维图像。

研究人员通过将不同高度和直径的金属棒放在一个25厘米深的装满清水的大鱼缸中进行成像来测试这个系统。CMUT探测器位于水面以上10厘米处。

下一步,他们计划对放置在游泳池中的物体进行成像,他们将不得不使用更强大的激光源,在深水中工作。他们还想改进该系统,使其能与波一起工作,因为波会使信号失真,使检测和图像重建更加困难。Arbabian说:“这个概念证明是为了表明你能透过空气-水界面看到东西。这是这个问题最难解决的部分。一旦我们能够证明它是有效的,它就可以扩展到更大的深度和更大的物体。”

原文标题:光驱动声纳可以从空中探测海洋

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发表于 07-30 19:02 263次 阅读

NCP605 LDO稳压器 低熔断器 具有增强的ESD保护

/ NCP606低压降(LDO)线性稳压器在固定电压选项下提供超过500 mA的输出电流,或者在5.0 V至1.25 V范围内提供可调输出电压。这些器件专为空间受限和便携而设计电池供电的应用,并提供额外的功能,如高PSRR,低噪音操作,短路和热保护。这些器件设计用于低成本陶瓷电容器,采用DFN6 3x3.3封装。 NCP605的设计没有使能引脚,NCP606设计有使能引脚。 特性 输出电压选项:可调,1.5 V,1.8 V,2.5 V,2.8 V, 3.0 V,3.3 V,5.0 V 外部电阻可调输出,从5.0 V降至1.25 V 电流限制675 mA 低I GND (独立于负载) ±1.5%输出电压容差,适用于所有工作条件(可调) ±2%输出电压容差操作条件(固定) NCP605已修复直接替换LP8345 没有旁路电容的50μVrms的典型噪声电压 增强型ESD额定值:4 kV人体模式(HBM) 400 V Ma中文模型(MM) 这些是无铅设备 应用 终端产品 电池电力电子设备 便携式仪器 硬盘驱动程序 笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 09:02 254次 阅读
NCP605 LDO稳压器 低熔断器 具有增强的ESD保护

AR1337 CMOS成像传感器 13 MP 采用SuperPD™PDAF技术

是一款采用SuperPD™PDAF技术的13万像素CMOS成像传感器。这款先进的传感器具有独特的PDAF微透镜和PDAF图案技术,在低光照条件下具有出色的自动对焦性能。采用1.1μm像素构建,提供符合行业标准的1 / 3.2“光学格式,使AR1337具有适合大批量设计的尺寸。图像质量由领先的量子效率和灵敏度驱动,同时保持低读取噪声。这种组合可在明亮的日光或低室内照明条件下提供出色的图像。 AR1337以每秒30帧的速度运行在13 MP,并支持每秒30帧的4k2k视频和高达每秒60帧的全高清1080P视频。 特性 优势 SuperPD™PDAF技术 领先的低光自动对焦性能 独特的PDAF图案和微透镜技术 高精度相位检测自动聚焦(PDAF)功能 片上坏像素校正和AF计算 简化的相机模块积分校准和与后端应用处理器的集成 具有低读取噪声的高量子效率和灵敏度 卓越的图像质量,尤其是在光线不足 应用 终端产品 智能手机相机 平板电脑相机 智能手机 平板电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 586次 阅读

725VR 725VR

725型25 Gb / s EML芯片载体(CoC)是一种光学子组件,由1.3微米电子吸收调制激光器组成( EML)安装在金属化平台上。  CoC已经过吹扫和电光测试,可支持25 Gb / s的应用。 该载波有四个LAN-WDM波长通道,共4次; 25Gb / s传输。 功能 能够传输高达28 Gb / s LAN-WDM平均值为~1296,1300,1305标称值1309 nm,4次; 25/28 Gb / s传输应用 工作温度45~60℃ CMBH多量子阱DFB结构 高度可靠 用于高ER /低Vpp的高带宽调制器...
发表于 07-04 10:56 265次 阅读
725VR 725VR

247E-1310 247E-1310

247Ex-1310是一款单模边缘发射激光二极管芯片,发射频率为1310 nm,适用于输出功率高达75mW的非制冷应用。该设计是在n型衬底上生长的带帽的台面掩埋异质结构(CMBH),具有多量子阱(MQW)有源层和分布反馈(DFB)光栅层。刻面在前刻面上涂有抗反射层,在后刻面上涂有高反射涂层。在p侧和n侧都提供金焊盘。出于识别目的,芯片两侧都会出现一个十六进制数字。所有激光芯片都来自已经使用代表性的许多器件进行认证的晶片,这些器件必须达到可接受的老化和多温度CW测试产量。每个出厂裸芯片都在25摄氏度下进行脉冲测试。 特性 高输出功率 低光束发散角 可粘合结合或结合 久经考验的现场可靠性历史悠久 设计可靠性,包括高质量MOCVD外延 专利低渗透欧姆p接触设计 专利的接合侧焊盘,提供焊料渗透的屏障 工作温度– 5°C至+ 75°C...
发表于 07-04 10:56 145次 阅读
247E-1310 247E-1310

AFCD-V54JZ 25 Gb / s 1x4阵列氧化物VCSEL

Broadcom AFCD-V54JZ 850nm 25 Gb / s 1x4阵列氧化物GaAs基垂直腔面发射激光器(VCSEL),具有150微米厚的基板。   VCSEL阵列专为高速光数据通信应用而设计,可产生圆对称的窄光束,通过适当的镜头,可将光功率有效耦合到50 / 125um和62.5 / 125um多模光纤中。 / div> 功能 850nm波长范围 数据速率从DC到25Gb / s 高功率输出  适用于非密封环境 应用 100GbE QSFP28有源光缆(AOC)
发表于 07-04 10:55 315次 阅读
AFCD-V54JZ 25 Gb / s 1x4阵列氧化物VCSEL

AFCD-V51KC1 25 Gb / s氧化物VCSEL

Broadcom AFCD-V51KC1 850nm 25 Gb / s氧化镓GaAs基垂直腔面发射激光器(VCSEL),具有150微米厚的基板。   VCSEL专为高速光数据通信应用而设计,可将光功率有效耦合到50 / 125um和62.5 / 125um多模光纤中。 功能 850nm波长范围 数据速率从DC到25Gb / s 符合100 Gb以太网 高功率输出  适用用于非密封环境 应用程序 25GbE SR SFP28可插拔收发器 25GbE SFP28有源光缆(AOC)
发表于 07-04 10:55 135次 阅读
AFCD-V51KC1 25 Gb / s氧化物VCSEL

AFCD-V21KA2 10 Gb / s 850nm氧化物VCSEL

Broadcom AFCD-V21KA2是一款850nm 10 Gb / s氧化镓GaAs基垂直腔面发射激光器(VCSEL),具有150微米厚的基板,专为高速光学设计数据通信应用。   VCSEL设计用于符合IEEE 802.3ae 10GBASE-SR的10Gb / s以太网链路,可将光功率有效耦合到50 / 125um和62.5 / 125um多模光纤中。 功能 850nm波长范围  数据速率从DC到10.3125 Gb / s  温度范围从5C到+ 75C 适用于非密封环境 应用 10GbE SR SFP +可插拔收发器 10GbE SFP +有源光缆(AOC) )...
发表于 07-04 10:55 157次 阅读
AFCD-V21KA2 10 Gb / s 850nm氧化物VCSEL

AFCD-V51KC 28 Gb / s氧化物VCSEL

Broadcom AFCD-V51KC是一款850nm 28 Gb / s氧化镓GaAs基垂直腔面发射激光器(VCSEL),具有150微米厚的基板。   VCSEL专为高速光数据通信应用而设计,可将光功率有效耦合到50 / 125um和62.5 / 125um多模光纤中。 功能 850nm波长范围 数据速率从DC到28Gb / s 高功率输出  适用于非密封环境 应用 25GbE SFP28有源光缆(AOC)
发表于 07-04 10:54 201次 阅读
AFCD-V51KC 28 Gb / s氧化物VCSEL