光学技术文摘——2025 年的展望。

2024 年 9 月 30 日

现代技术正在迅速改变我们的世界。几年前看似科幻的东西现在已在世界范围内广泛应用。这在夜视和热成像光学领域尤其明显。这个领域发展非常迅速，因此几乎每个月我们都会推出一些有趣的新产品。在我们的指南中，我们将向您介绍光学技术对日常生活的影响、现代化的关键领域以及进一步发展的前景。我们还将单独讨论 2025 年最受期待的创新。

现代光学技术

热门设备
热成像和夜视等光学技术的开发使得人们能够制造出许多有价值的设备。所有这些设备都受到军人和平民的欢迎，帮助他们应对各种日常任务。最受欢迎的设备名单中总是包括夜视镜。它们是通用光学器件，同样适合所有职业的代表。这种眼镜固定在用户的头上，解放双手以执行特定工作。它们尽可能轻巧紧凑，从而避免使用过程中的不适。眼镜形成的图像毫无延迟地出现在用户眼前，因此可以实时看到黑暗中发生的一切。
双筒望远镜和夜视单筒望远镜是眼镜的替代品。它们也相对较小，具有更全面的功能，可让您在黑暗中远距离观看。与眼镜不同，双筒望远镜和单筒望远镜必须握在手中。这稍微限制了用户的操作，并剥夺了他同时观察和进行任何工作的机会。许多优点完全弥补了这一缺点。除了前面提到的小尺寸外，双筒望远镜和单筒望远镜还以在任何外部条件下有效工作的能力而著称。大多数现代型号都具有防潮、防撞击和防高/低温的能力。因此，它们适合大多数军事人员和各种民用职业的代表。以上所有关于热成像双筒望远镜/单筒望远镜的说法都适用。它们也极大地造福于人们，并帮助他们在标准夜视设备无用的情况下（例如，在完全黑暗中）看清事物。
流行的夜视光学设备是瞄准镜。它主要由军事人员使用。然而，在某些情况下，它对警察、保安人员和猎人也有帮助。夜视瞄准镜通常具有更大的射程。即使在微弱的光线下，它们也可以形成清晰细致的图像。在完全黑暗的环境中，它们最好被热成像瞄准镜取代，让您能够有效地瞄准和射击，并尽量减少失误。这两种设备的现代版本都很紧凑、易于使用，并且可以在任何环境下正常工作。这使得它们如今广受欢迎并被广泛使用。
热成像摄像机和夜视摄像机是使用各种光学技术的流行设备中的佼佼者。两者都广泛应用于多个活动领域。它们经常成为安全系统的一部分，借助它们，可以全天候监控受保护区域、您自己的家、机器和机构的各个单元、各种通信等。这种摄像机通常体积小巧，重量轻。这使得它们几乎可以安装在任何地方，并且不会被窥探者发现。这种设备的现代型号具有最少的缺点。因此，它们在任何条件下都被积极使用，并用于实现许多目标。
应用领域
光学技术在现代世界中发挥着重要作用。它们被用于各种活动领域，每个领域都为人们带来了重大利益。首先，有必要强调军事工业。在那里，夜视和热成像光学是所有部队军事人员不可或缺的属性。它最初是专门为满足军队的需求而创建的，因此即使在今天，光学技术领域中所有最好的技术都首先提供给军队，然后才提供给平民。今天的模型可以帮助军事人员磨练他们的技能并掌握在黑暗中进行作战行动的技能。它们还用于评估敌人的能力，协调部队的行动，计划某些事件等等。
现代光学技术在搜救行动中不可或缺。各种热成像仪和夜视设备有助于搜寻失踪人员、将他们从废墟中救出、将他们从火中和水中救出等等。现代光学模型即使在极端条件下也能有效工作，因此它们是理想的选择。光学技术的另一个应用领域是汽车工业。在这里，热成像设备和夜视设备成为安全系统的一部分。借助它们，夜间驾驶的驾驶员可以获得有关其他车辆、行人和道路障碍物的最大信息，从而有助于降低发生事故和其他麻烦的可能性。热成像和夜视技术也被积极用于制造可以完全取代未来人控汽车的无人驾驶汽车。
夜视和热成像技术也为医学界提供帮助。在这里，它们被用于各种用于诊断的设备中。借助现代光学技术，可以在早期发现许多危险疾病，从而增加患者康复的机会。热成像和夜视将逐渐融入大多数医学领域，大大提高疾病诊断和治疗的质量。光学技术也在航空领域得到积极应用。它们被应用于各种飞机部件的控制系统中，帮助飞行员安全操作飞机。
当今可用的光学技术是执法机构和各种安全组织有效工作的重要组成部分。借助现代设备，可以在黑暗中发现违法者，识别他们并将其绳之以法。热成像光学器件和夜视设备还可以阻止任何进入保护区并实施非法行为的企图。
光学技术在狩猎、钓鱼和观鸟等活动中也大受欢迎。在狩猎、钓鱼和观鸟活动中，各种设备有助于在黑暗中探测动物，准确确定其种类，以最小的失手概率瞄准和射击。在夜间钓鱼时，光学技术将有助于在光线最弱的地方监控渔具，选择水上或沿海地区的最佳移动路线等等。夜间和热成像光学系统将使观鸟爱好者能够观察夜间生活的鸟类。光学技术甚至在体育运动中也很普遍。它们被用于在人工照明下举行的比赛中。借助现代光学技术，裁判可以监控规则的遵守情况，教练可以监控他们的队员的行为。光学技术在气枪、彩弹射击、冬季两项、自行车以及汽车和摩托车比赛中需求最大。光学技术的发展方向
普遍化
大多数使用各种光学技术的设备的主要问题是其专业性狭窄。它们非常适合执行某些任务或在特定的外部条件下工作，但在大多数其他情况下却毫无用处。必须尽快消除这一缺点。这可以通过使生产的设备通用化来实现。制造商必须考虑在任何环境条件下运行的可能性并使其适合执行许多任务来制造它们。光学技术的这一发展方向是当今的优先事项，不久将对此给予特别关注。

兼容性
现代热成像仪和夜视仪制造商致力于制造能够同时使用这两种流行技术的光学器件。在这方面已经取得了一些成功，但距离预期结果还很遥远。不久的将来，将出现越来越多使用热成像来补充传统夜视仪的型号。这将有助于使设备更加通用，适合执行数十种简单和复杂的任务。此外，技术的兼容性将扩大夜视光学器件的应用范围。在这种情况下，它将对军人和平民更有用，因为它可以形成更具信息量的图像。

人工智能的实施
如今，使用人工智能的能力已成为一种时尚。它正在各种活动领域和数十种现代设备的工作中得到实施。夜视光学设备的开发人员也不会忽视人工智能。他们让人工智能充当最终图像的校正器，该图像显示在设备的显示屏上。借助人工智能的能力，可以消除各种缺陷，提高清晰度并调整图像的亮度。这使图像更加细致，更适合人眼的感知。同时，热成像设备和夜视设备的开发人员不会止步于此。他们计划赋予人工智能理论上可以应付的新任务。因此，人工智能与光学技术的结合只会加速，人类将能够获得一定的好处。

简化和加速工作 任何技术发展的关键方向都是简化和加速所有流程。光学技术也不例外。每年都会创造出新的热成像设备和具有经典夜视功能的型号，变得更加容易获得和操作更快。这种趋势将持续很长时间，因此光学制造商对所描述方向的关注不会减少。相反，在相互竞争中，公司将努力用最简单、最易于使用的设备给客户带来惊喜，这些设备可以比竞争对手的型号更快地响应用户命令。

提高可靠性
使用各种光学技术的现代设备的设计特点使它们无法成为超可靠的设备。这个问题已经存在了好几年，所有制造商都在积极寻找解决方案。为此，他们开发了各种设计元素的更新版本，在生产中使用了更现代的材料，增加了测试模型的成本等等。所有这些逐渐改善了这种情况，使新设备比以前版本的 NVD 更可靠。未来，将更加关注光学可靠性问题，这将使逐步实现既定目标成为可能。

提高图像质量
直到最近，热像仪和夜视设备的主要问题之一是提供给用户的图像质量低。如今，开发人员已经设法纠正了这种情况。他们利用了前面提到的人工智能的功能，并对各种光学器件的设计进行了一定的调整。所有这些都使得消除大多数缺陷并获得高图像质量成为可能。同时，完美是没有极限的，因此朝这个方向的工作仍在继续。不久，将会出现新的解决方案来帮助进一步提高图像质量，使其更加精确和详细。如果取得了这样的成果，那么光学技术就可以引入到那些在这方面至关重要的活动领域。

扩展功能
升级设备（包括支持各种光学技术的设备）通常旨在提高性能和扩展功能。新选项的出现立即为用户打开了新视野，并使得将光学引入更多行业成为可能。现在，热像仪和夜视仪制造商正在积极努力提供新功能。这个过程相当复杂，需要一些时间。但是，毫无疑问，开发人员可以实现他们的目标。未来将非常重视扩展功能，因此有理由期待许多令人兴奋的创新。

提高可用性
光学技术的开发需要大量的资金投入，因此各种设备的成本总是很高。现在解决这个问题并增加设备的可用性是棘手的，但将来可以实现这一点。事实是，热像仪和夜视仪制造商之间的竞争每年都在加剧。这无疑将迫使公司降低产品成本以留住客户。这个过程将相当缓慢，因此到本世纪末才能期待深刻的变化。

2025 年我们应该期待哪些创新？
打造超薄红外滤光片
2025 年最值得期待的新产品是超薄红外滤光片。它是由 ARC 卓越中心（澳大利亚）从事夜视技术的科学家开发的。这种滤光片的独特之处在于它很脆弱（据开发人员介绍，它的厚度不超过保鲜膜）。因此，它很容易安装在普通眼镜上，并且在各种夜视设备中，它显著减轻了结构的重量。这样的红外滤光片将允许用户同时观察红外和可见光谱。
根据已公布的数据，新进展将改进现有的光转换技术。它将使用非局部铌酸锂而非众所周知的砷化镓超表面。它的特点是最大透明度，这将显著提高超表面的效率。另一个显著的不同是能够将光子流分布在更大的表面上。这将减少角度损失，即使在边缘，图像也将具有最高质量的效果。
在实验中，新型超薄红外滤光片完美地展示了其功能。它提供了高效率的光通量转换，并有助于提高最终图像的质量。与此同时，科学家们继续他们的实验。不久，他们计划提高带有超薄红外滤光片的设备的灵敏度，从而扩大它们感知的波范围。从理论上讲，这种变化将有助于获得宽带红外图像，并使进一步开发夜间光学成为可能。新型红外滤光片的实验将持续到今年年底，因此新产品的正式展示预计将在 2025 年进行。
如果该项目成功实施，普通用户将有更广泛的夜视光学选择。新的红外滤光片将变得更加紧凑和易于使用，各种设备的重量也将显著减轻。所有这些都将成为民用和军事领域的最新产品。未来，超薄红外滤光片可以放在普通眼镜上。如果发生这种情况，用户将能够注意到可见光谱和红外光谱。

互联网增值服务的实施
2025 年预计将成为整个美国武装部队的里程碑事件。经过多年的开发和广泛的测试，IVAS 1.2 版计划实施。这种视觉增强系统是一种独特的增强现实眼镜，专为步兵的需求而设计。它们应该允许士兵在眼前看到各种信息，包括地形图、盟军位置标记等等。新眼镜还将显示控制无人机所需的数据，并允许步兵从掩体射击（它们将显示安装在武器上的摄像头的信息）。IVAS 1.2 的另一个重要功能是夜视模式。它可以尽快激活和停用，让士兵能够不断选择最佳的装备操作。
IVAS 1.2 是该系统目前最新版本。它包括无线电发射器、夜视和热成像传感器、60 度视野显示器、被称为“冰球”的计算机和三块电池等关键设计元素。所有这些都确保了设备的正常运行并简化了士兵之间的交互。目前，IVAS 1.2 并不是最轻的设备。它的重量为 1.5 公斤，长时间戴在头上会很有挑战性。目前，开发人员正在努力纠正这一缺点，并将重量降至计划的 1.3 公斤。
IVAS 1.2 的主要优势在于其软件。它目前正在训练战斗中进行测试，并且运行完美。然而，开发人员仍在继续改进他们的产品。他们正在逐步完善软件并扩展士兵可用的功能。计划包括在现有功能中添加提示，以帮助提供医疗服务、进行更准确的射击、评估部队和每个步兵的工作等等。
IVAS 1.2 项目目前已进入最后阶段。该系统在各种条件下进行了测试，并根据获得的数据对其运行进行了某些调整。IVAS 1.2 计划于 2025 年全面投入使用。

ENVG-B 计划的扩展
2025年，预计将出现并实施各种光学技术创新发展，以及相关计划的扩展。其中之一就是ENVG-B。作为该计划下一阶段（设计为2024-2025年）的一部分，计划花费超过250亿美元用于发布改进型夜视镜和双筒望远镜。它们是军用级光学设备，专门为美国陆军的需求而开发。护目镜-双筒望远镜的测试于2018年开始，并于2021年首次在战斗条件下使用。这些设备的改进版本正在开发和生产中，计划在2025年全面投入使用。
ENVG-B 项目生产的夜视仪有一个关键特点。它们同时使用热成像和图像放大技术，大大扩展了此类光学器件的应用范围。士兵可以在三种模式下操作独特的护目镜和双筒望远镜。在第一种模式下，它们将作为配备第三代电子光学转换器的常规夜视仪使用；在第二种模式下，它们将作为热成像仪使用；在第三种模式下，它们将作为能够结合热成像和标准夜视仪的通用设备使用。
护目镜双筒望远镜由 4 个基本组件组成。这些组件包括设备、头盔定位和安装单元以及电池组。后者未安装在光学外壳中，而是附在用户头盔的背面。这种解决方案可以转移重心并减轻士兵颈部的负担。设备外壳包含一个重要的设计元素：红外照明器。它旨在供用户检查各种物体（例如武器、纸质地图、其他设备的屏幕等）。

RVS 2.0 系统的调试
现代化的 RVS 2.0 系统计划于 2025 年投入使用。它是 RVS 1.0 的改进版本，美国空军多年来一直使用该系统执行空中加油程序。新系统进行了多次更新，使其运行更加高效。主要变化是引入了夜视设备，该设备使用现代光学技术，可以在黑暗中加油。此前，RVS 1.0 没有夜视光学系统，这极大地限制了此类操作的时间。RVS 2.0 配备了两个直接安装在吊杆上的摄像头（一种独特的伸缩管，固定在机身尾部下方，用于从加油机向军用战斗机供油），可以有效地昼夜运行。它们取代了之前现有的五个摄像头中的两个，大大延长了整个系统的可用运行时间。
理论上，RVS 2.0 将允许加油机操作员从加油机的任何位置看到正在发生的事情。这要归功于机载独特的 3D 显示屏，该显示屏能够传输来自摄像头的高质量视频并产生临场感。此功能将简化操作员的任务，并可以快速进行夜间加油。RVS 2.0 项目即将完成。它的实施时间比计划的要长得多（多 19 个月），但最终，系统的创建者实现了他们的目标。如果剩余时间内没有发生负面变化，新的 RVS 2.0 系统将于 2025 年 XNUMX 月实施。

未来十年的发展前景
如今，光学技术的发展速度最快。然而，它们还远未达到顶峰。每年都会出现令人兴奋的热成像和夜视创新，这改变了我们对光学技术的理解，这一事实证实了这一点。现代模型不能称为标准，因此毫无疑问它们将进行多次现代化。
未来十年将会发生许多变化。它们将影响所有方面，从生产各种光学器件的方法到最终图像的质量。支持夜视和热成像技术的设备的逐步现代化将使十年内再次取得突破。其积极后果将扩大光学技术的应用范围，并进一步将其融入我们的日常生活。未来十年的优先发展领域包括设备的普及、增加人工智能对各种光学器件操作的影响以及增加制造模型的可用性。
光学技术的积极发展已经持续了好几年，现在谈论达到某个高峰还为时过早。最显著的变化发生在夜间和热成像光学领域，它们正逐渐成为我们日常生活中不可或缺的一部分。所创造的设备和系统改变了我们对许多事物的理解，让我们再次钦佩各种创新。这个过程将持续相当长一段时间，所以 2025 年将只是另一个发展阶段。尽管如此，它将给我们带来许多令人兴奋的事情，并让我们有理由再次相信光学技术的光明未来。