工程師將聲音和聲音結合起來

斯坦福大學的工程師們開發了一種空中方法，通過將光和聲結合以突破似乎無法逾越的空氣和水界面的障礙，來對水下物體成像。研究人員設想他們的混合光學聲系統將有一天被用于從空中進行基于無人機的生物海洋調查，對沉沒的船只和飛機進行大規模空中搜索，并以相似的速度和水平繪制海深圖。作為地球景觀的細節。他們的“光聲機載聲納系統”在IEEE Access雜志上發表的最新研究中有詳細介紹。

“機載和星載雷達以及基于激光的激光雷達系統(LIDAR)數十年來一直能夠繪制地球的地形圖。雷達信號甚至能夠穿透云層和樹冠層。但是，海水對于成像到水中的吸收性太強，斯坦福大學工程學院電氣工程學副教授Amin Arbabian說。“我們的目標是開發一種即使在渾濁的水中也能成像的更堅固的系統。”

小標題：能量損失

海洋覆蓋了大約70%的地球表面，但僅對其深度的一小部分進行了高分辨率的成像和制圖。

主要障礙與物理有關：例如，聲波不能通過反射與另一種介質而損失大部分(超過99.9%)的能量，而不能從空氣傳播到水中，反之亦然。一個試圖使用聲波從空氣進入水中然后再回到空氣中來查看水下系統的系統遭受了兩次這種能量損失，從而使能耗降低了99.9999%。

同樣，電磁輻射(包括光，微波和雷達信號的總稱)在從一種物理介質傳遞到另一種物理介質時也會損失能量，盡管其機理不同于聲音。研究的第一作者，斯坦福大學電氣工程專業的研究生艾丹·菲茨帕特里克(Aidan Fitzpatrick)解釋說：“光還通過反射損失了一些能量，但是大部分能量損失是由于被水吸收了。” 順便說一句，這種吸收也是為什么陽光無法穿透到海洋深處以及依賴于蜂窩信號(一種電磁輻射形式)的智能手機無法在水下接聽電話的原因。