【Night-Vision Revolution】DARPA推进增强型夜视仪研发

几十年来，美军一直受益于先进的夜视技术。该技术使得飞行员能够在漆黑的夜晚执行低空飞行任务，使地面部队能够在黑暗中与对手进行作战。但目前的夜视镜（NVG）技术需要在头盔上安装笨重的双筒望远镜式光学器件，且只能提供有限的视野（FOV），并给佩戴者的颈部带来不健康的压力。为此，美国国防高级研究计划局（DARPA）国防科学办公室(DSO)最近在光子学和光学材料方面取得科学进展的基础上，开展了一项新的研发工作，旨在开发下一代夜视镜，其重量和紧凑程度与一副普通眼镜或太阳镜一样。
DARPA于1月7日宣布推出眼镜式增强型夜视仪（ENVision）项目。ENVision项目的目标是创造轻量级的夜视镜，在多个红外（IR）频谱波段上提供宽广的视野，而不需要为每个红外波段提供单独的光学器件。其目标是通过单一的平面透镜实现夜视，穿过雾气、灰尘和其他遮挡物，并提供热视觉。DARPA将在明天（1月21日）通过网络研讨会的形式为有兴趣的参与者举办一个提案者日。
据DARPA国防科学办公室负责ENVision项目的项目经理罗希斯·钱德拉塞卡（Rohith Chandrasekar）介绍：“我们的作战人员从目前的夜视镜中体验到了显著的颈部疲劳，这是由于光学器件的重量延伸到他们的头盔前4-5英寸。如果你从来没有长时间佩戴夜视镜，想象一下整天戴着一顶棒球帽，在帽子前面附加了两磅重的重量。这让你对所经历的压力有一点感觉。长时间使用这种系统会导致一种情况，即颈部不再有能量来保持头部直立，需要战士用手来抬起和指向头部。夜视镜佩戴者还必须频繁地旋转头部以获得周边视野，因为目前的光学系统只能提供40度的视野，而我们的眼睛拥有120度的宽阔视野，这只会让使用夜视镜系统更加痛苦。”
除了重量和视场限制外，当前的夜视镜只提供了光谱中红外部分很窄的一部分（通常是近红外），这限制了观察者在夜间能看到什么类型的威胁。迄今为止，扩大视野和红外带宽的努力涉及到增加光学器件的数量，从而增加了重量。
而ENVision项目旨在打破只能通过增加重量来提高性能的模式。
罗希斯·钱德拉塞卡表示：“DARPA在过去十年中的投资引发了平面光学、检测材料和新型光物质相互作用领域的突破。ENVision将利用这些进步，其中包括开发轻量级眼镜式增强型夜视设备。”

ENVision还将研究使用薄材料将红外光子直接转换为可见光子时进行夜视的可能性。

对此，罗希斯·钱德拉塞卡表示：“这将进一步简化夜视镜系统，从目前使用的多步骤转换推进到单步骤上转换过程。其中一些工艺甚至可以保存光子的动量，理论上，这可以在不需要任何光学器件的情况下实现夜视。”
ENVision项目的重点是开发多波段、宽视野夜视系统的原型，并研究将光子上转换过程从任何红外波段放大到可见光的方法。

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