Лазеры

Несмотря на то, что CES – выставка потребительской электроники, лидары и другие компоненты роботизированных автомобилей стали важной частью того, что на ней демонстрируется. По меньшей мере 43 компании представили свои лидары на CES, и некоторые источники утверждают, что в настоящее время еще около 150 различных компаний работают в этой области. Если посмотреть на продукты этих компаний, то можно увидеть, что у них на удивление редко повторяются дизайны – почти каждое устройство сделано по-своему, и каждая компания считает, что у их подхода есть шанс принести им победу.

Главной новостью этой CES стало участие лидара для машин-роботов от Bosch, рост производительности, недорогие лидары от различных компаний и несколько новых участников, представляющих свои варианты дизайна.

Компании, производящие лидары, стремятся выиграть в одной или нескольких из следующих категорий:

1. Основной успех для компании – использование их лидаров для полноценного роботизированного автомобиля
2. Другие компании стремятся к созданию лидаров для «автопилота», который помогает водителю, хотя некоторые из таких систем (например, в Tesla) не используют лидары.
3. Более дешевые устройства с меньшим радиусом действия, которые могут обеспечить обзор для навигации на низких скоростях и наблюдения за близкими к автомобилю объектами, которые пропали из поля зрения основного лидара.
4. Некоторые компании надеются на хороший бизнес в других областях. Примерами таких областей являются низкоскоростная робототехника, интеллектуальное распознавание городов и обеспечение безопасности.

Принцип работы лидарных датчиков заключается в отражении света лазеров от окружающих объектов и создании трехмерного облака точек. Первый современный трехмерный лидар был создан для конкурса DARPA Grand Challenge 2005 года, основного конкурса среди беспилотных автомобилей. В наши дни многие эксперты продолжают рассматривать лидары в качестве ключевой технологии для беспилотных машин.

Оригинальный лидар 2005 года, созданный компанией Velodyne, имел вертикальный массив из 64 лазеров, которые вращались на 360 градусов, и каждый лазер в массиве должен быть тщательно выровнен с соответствующим детектором. Эта сложность привела к тому, что цена достигла $75 000. В наши дни высококлассные лидары по-прежнему стоят десятки тысяч долларов.

Сейчас десятки стартапов пытаются создать более дешевые лидары. Многие из них пытаются снизить цену, используя один лазерный луч, который сканируется в двухкоординатной модели.

Однако другие компании, работающие с лидарами, двигаются в другом направлении: они строят лидары с тысячами лазеров. Компания Sense продает лидары с 11 000 лазеров по цене $3000. Другая компания под названием Ibeo работает над лидаром, в котором будет более 10 000 лазеров.

Для ясности отметим, что новый лидар от Ibeo еще не выпущен, а потому мы не знаем насколько хорошо он будет работать, а показатели лидаров от Sense далеки от производительности лучших лидаров от Velodyne. Дальность лидаров от Sense – от 15 до 40 метров, в то время как некоторые модели Velodyne работают на расстоянии 200 метров.

Привет, Хабр! На первой рабочей неделе нового года настало время оглянуться назад и вспомнить успехи 2019-го. Ушедший год запомнился и технологическими прорывами, и новыми научными проблемами. Давайте взглянем на самые интересные результаты поближе.

Два года назад, листая старую тетрадь с вычислениями, я наткнулся на явную ошибку в одном уравнении. Находясь в совершенном ужасе — это уравнение-то было опубликовано в научном журнале месяцем ранее, — бросил все дела и стал срочно переделывать расчет. И ошибка никуда не делась.



Как баг превратился в фичу, о научном прогрессе и всех приключениях в попытках опубликоваться в Nature. Спойлер: почти получилось.

Какие датчики будут самыми важными в беспилотных машинах? Те датчики, что управляют так называемой системой восприятия, и это самое важное в управлении автомобилем. Задача системы восприятия – обнаруживать все важные объекты на дороге или рядом с ней, например, другие транспортные средства, пешеходов, мусор, а в некоторых случаях — дорожные объекты, такие как знаки и разметка полос.

(Позиционирование на дороге тоже зависит от датчиков).

Система восприятия должна обнаруживать все препятствия и пытаться идентифицировать их. Ей необходимо измерять их скорость и направление, а также предсказывать их движение. Это очень сложная задача.

Две ключевые ошибки в работе системы восприятия — это ложные отрицательное срабатывания (слепота) и ложные положительные срабатывания (призрачные объекты).

Ложное отрицательное срабатывание – это ситуация, в которой препятствие не было обнаружено. Это может привести к катастрофическим последствиям, если система будет срабатывать таким образом настолько долго, что вы не сможете безопасно объехать препятствие. Хорошая система почти никогда не выдаст ложноотрицательный результат. Ей может потребоваться лишняя пара мгновений на распознавание препятствия, она может что-то упустить из-за резких вспышек, но повторяющиеся ошибки могут привести к аварии. Говоря “никогда”, я имею ввиду “почти никогда”, порядка единицы к многим миллионам.

Ложноположительный результат – другой тип ошибки. В ее случае система видит то, чего на самом деле нет, и это вынуждает машину затормозить или свернуть. Это раздражает пассажиров, а если они не пристегнуты, то может привести к травмам. Также это может привести к ДТП, если другая машина едет очень близко или при слишком резком торможении и поворотах. Обычно такие случаи не представляют опасности, но если такое происходит слишком часто, то пользователи откажутся от системы.

Обанкротившийся производитель солнечных модулей всё ещё ведёт переговоры с потенциальными инвесторами и говорит им, что сможет в кратчайшие сроки развернуть производство на закрытой фабрике в нидерландском Занстаде (Zaanstad) в самые короткие сроки.

В дополнение к посту, в котором мы приглашали читателей посетить световое шоу в этом году, хочу поделиться нашим видеорепортажем с мероприятия.

В видео еще больше эксклюзивного «инсайда» и демонстрация самых интересных моментов с каждой из инсталляций.

Использовались проекторы Epson EB-L20000U и хорошо известный в кругах прокатчиков Epson EB-L1755U, который уже «засветился» на прошлогоднем «Круге Света» 2018. В этот раз на одной из инсталляций пятнадцатитысячник использовался с короткофокусным объективом Epson ELPLU03. Именно благодаря ему проекционную сетку в инсталляции «Звездное небо» удалось подвесить практически над головами посетителей.

С 20 по 24 сентября (т.е. начало уже сегодня!) пройдет девятый московский международный фестиваль «Круг света». В этом году, ура-ура, проекторам Epson cнова «досталась» львиная доля работы по маппингу на одной из площадок – Музее-заповеднике «Коломенское», который на период проведения фестиваля превратится в «Парк сказок». Вход на все площадки свободный.

В этом году я снова чуть подробнее расскажу о мероприятии, о конкретной площадке, на которой используются наши проекторы, а также покажу несколько «инсайдерских» фоток с ночных подготовок к ивенту, которые проходили на этой неделе. Точно как в прошлом году.

Мы недавно сделали эксперимент по проверке нового подхода к снижению квантовых шумов в LIGO и написали статью про это, смотрите на arXiv: «Demonstration of interferometer enhancement through EPR entanglement». А тут я расскажу, какие такие квантовые шумы в LIGO, как их можно снизить, и при чем тут квантовая запутанность и сжатый свет.

UPD статья опубликована в Nature Photonics.

Рынок проекторов заполонили компактные светодиодные устройства от китайских «ноунеймов» и более-менее известных брендов. И каждый производитель непрерывно ищет лучшее инженерное решение, которое позволит сделать аппарат компактным, но при этом не сильно уступающим «старшим братьям» по основным показателям.

«Ахиллесова пята» LED-проекторов — это их относительно невысокая яркость. Именно её нехватка ограничивает варианты использования мобильного проектора, не позволяя ему, к примеру, проецировать яркую и разборчивую картинку на стену в освещенной комнате (так, как это изображено в рекламных буклетах). Да чего уж там – часто не удается достичь даже уровня яркости, принятого за минимум (500-700 лм) для комфортного просмотра на диагонали 100+ дюймов в темноте даже после существенного увеличения габаритов LED-проектора. Разумеется, речь идет о яркости в режиме «Кино» или аналогичном, измеряемой честным, стандартным ANSI-методом, а не «китайскими» люменами.

Инженеры Epson, набравшись опыта в производстве габаритных лазерных инсталляционных и домашних устройств недавно решили опробовать свои силы в производстве компактного проектора на базе лазерных диодов. Результатом стал проектор Epson EF-100 в двух модификациях – в белом и черном корпусах – Epson EF-100B и Epson EF-100W.

О них сегодня и расскажу.

В одной из статей, посвященных моему лазеру на парах меди, на основе активного элемента УЛ-102 в комментариях был задан вопрос – а что же будет дальше? Дальше оставалось только найти способ сделать самостоятельно активный элемент лазера. И этот способ был найден. Об этом речь пойдет в сегодняшнем посте.

В прошлый раз мы говорили о том, как совмещали работу и учебу выпускники факультета фотоники и оптоинформатики. Сегодня — продолжаем рассказ, но на этот раз мы побеседовали с магистрами, представляющими такие направления как «Световодная фотоника», «Светодиодные технологии и оптоэлектроника», а также «Материалы фотоники» и «Лазерные технологии».

Мы обсудили с ними то, как и чем помогает вуз с точки зрения старта карьеры по профессии.

Я решил составить краткую шуточную инструкцию для начинающих некромантов, которые захотят поднимать из мертвых лазеры на парах меди. Виктор Франкенштейн «вдыхал жизнь» в мертвецов, а мы проделаем то же самое с мертвой лазерной трубкой.

Всем привет! Хочу немного рассказать своем опыте выбора волоконного лазерного гравера-маркера для нужд своего бизнеса по гравировке.


Начну с того что в станках, тем более лазерных я ничего не понимал до 2018 года. Все заказы которые получал от клиентов — выполнял силами нескольких типографий, у них большой парк оборудования и в том числе лазерные маркеры граверы с диодной накачкой. В сентябре 2018 года, я понял что пора расширять бизнес (тем более тарифы у этих типографий существенно росли) и подбив финансы решил что пора купить свой станок для гравировки.

Это — подборка для специалистов, студентов технических специальностей и их младших коллег. В этом дайджесте мы расскажем о ближайших тематических мероприятиях (май, июнь и июль).

Первая часть про голографию в общем и фотополимерные материалы.

В предыдущей статье речь шла о голографии в общем и о наборе для первых шагов от Litiholo основанном на фотополимерных голографических материалах. Теперь настал черёд разобраться с фотоматериалами на основе галогенидов серебра, которые имеют значительно более высокую чувствительность (а значит меньше проблем с главным врагом голографии – вибрацией). Они распространены среди, как любителей, так и профессионалов, могут быть изготовлены самостоятельно, основным недостатком их является необходимость химической обработки, но это не так уж и сложно, что будет показано далее по тексту.

Вторая часть про галогенсеребряные фотоматериалы.

Хочу рассказать об одном из своих интересов – оптической голографии. Нет, это про не те голограммы, что показаны в «Звёздных войнах», или видны в пирамидках на экранах мобильных телефонов, не про проекцию на плёнке и т. п. А то, о чём рассказывает Википедия в соответствующей статье, а ещё лучше в англоязычном варианте (это касается всех ссылок на Википедию по тексту). Не буду вдаваться в технические подробности и дебри уравнений (происходящие процессы очень сложны, и по теме написаны десятки объёмных монографий и сотни статей), а попробую очень кратко рассказать, что такое оптическая голография и чем она отличается от фотографии в практическом плане, что в ней такого интересного и каким образом можно в домашних условиях изготовить первую настоящую голограмму. Хоть процесс записи голограмм и похож на классический аналоговый фотографический процесс, но всё же он имеет ряд заметных отличий: другие оптические схемы, не нужен объектив, и соответственно нет необходимости в фокусировке, используются фотографические материалы со значительно большим разрешением, монохроматические источники излучения, принципиальное отсутствие негатива и позитива, строгие требования к отсутствию вибраций, иные правила композиции сцены и мн. др.

Прототип проигрывателя Philips, журнал Elektuur №188, июнь 1979, Public domain mark 1.0

Компакт-диску 40 лет, и для тех из нас, кто помнит, как он начинался, он остаётся загадочным достижением высоких технологий даже сейчас, когда этому носителю пришлось потесниться под натиском стриминговых сервисов.

Если задаться целью выявить момент, когда цифровое хранение данных начало вытеснять в потребительской электронике аналоговое, таковым вполне можно считать появление CD. В середине семидесятых самыми желанными электронными «железками» были аналоговый видеомагнитофон и СиБи-радиостанция, но с выпуском первых домашних компьютеров и лазерных проигрывателей мечты стремящихся быть «на гребне волны» внезапно сменились. CD-плеер также оказался первым (на самом деле — вторым после LD-проигрывателя) бытовым электронным прибором, содержащим хоть и маленький, но самый настоящий лазер, что тогда казалось чем-то фантастическим, ну просто нереальным. Сегодня новые технологии, выходя на рынок, не производят такого эффекта: их рассматривают как что-то появляющееся и исчезающее «своим чередом».

Лидар совершенно необходим для робомобилей – и вот, как работают некоторые из ведущих датчиков

Лидар, или световой радар, это технология, критически важная для создания робомобилей. Датчики предоставляют компьютеру трёхмерное облако точек, обозначающее окружающее автомобиль пространство, а его концепт помог командам выиграть конкурс DARPA Urban Challenge в 2007 году. С тех пор системы лидаров стали стандартом для робомобилей.

В последние годы были созданы десятки стартапов, работающих с лидарами, и соревнующимися с лидером индустрии Velodyne. Все они наобещали более приемлемые цены и улучшенную эффективность работы. В 2018 году журнал Ars уже делал подборку основных тенденций в индустрии лидаров, и описал, почему эксперты ожидали появления улучшенных и менее дорогих систем в ближайшие несколько лет. В той статье не было подробностей по поводу самих компаний – в основном потому, что они держали информацию о работе своей технологии в тайне.

Думаю, соблазн измениться в лучшую сторону после сна – естественное желание. Уснул беззубым — проснулся зубастым. Уснул незрячим – проснулся зорким. Ну и тому подобное. А если к этому добавляется боязнь врачей и медицины в целом, тогда исправить что-то «во сне» становится вполне логичным решением. Как обстоят дела у нас, офтальмологов? Как сделать человека зрячим «во сне»?


Итак, то, что я пишу в этом посте для тех, у кого врачи вызывают сердцебиение и страх. Кто боится боли.

О том, что офтальмология может предложить сегодня и в каких случаях «медикаментозный сон» — это необходимо, а когда чрезмерно и вредно.