Pretplatite se na naše društvene mreže za brze objave
Tehnologija direktnog mjerenja vremena leta svjetlosti (dTOF) je inovativan pristup preciznom mjerenju vremena leta svjetlosti, korištenjem metode vremenski koreliranog brojanja pojedinačnih fotona (TCSPC). Ova tehnologija je sastavni dio raznih primjena, od senzora blizine u potrošačkoj elektronici do naprednih LiDAR sistema u automobilskim primjenama. U svojoj srži, dTOF sistemi se sastoje od nekoliko ključnih komponenti, od kojih svaka igra ključnu ulogu u osiguravanju tačnih mjerenja udaljenosti.
Osnovne komponente dTOF sistema
Laserski drajver i laser
Laserski drajver, ključni dio kola predajnika, generira digitalne impulsne signale za kontrolu emisije lasera putem MOSFET preključivanja. Laseri, posebnoVertikalna šupljina lasera koji emituju površinu(VCSEL) su preferirani zbog svog uskog spektra, visokog energetskog intenziteta, brzih modulacijskih mogućnosti i jednostavne integracije. Ovisno o primjeni, talasne dužine od 850 nm ili 940 nm se biraju kako bi se uravnotežili vrhovi apsorpcije solarnog spektra i kvantna efikasnost senzora.
Predajna i prijemna optika
Na strani predajnika, jednostavna optička leća ili kombinacija kolimatorskih leća i difraktivnih optičkih elemenata (DOE) usmjerava laserski snop preko željenog vidnog polja. Prijemna optika, usmjerena na prikupljanje svjetlosti unutar ciljanog vidnog polja, ima koristi od leća s nižim F-brojevima i većim relativnim osvjetljenjem, uz uskopojasne filtere za eliminaciju vanjskih svjetlosnih smetnji.
SPAD i SiPM senzori
Jednofotonske lavinske diode (SPAD) i silicijumski fotomultiplikatori (SiPM) su primarni senzori u dTOF sistemima. SPAD-ovi se odlikuju sposobnošću da reaguju na pojedinačne fotone, pokrećući snažnu lavinsku struju samo jednim fotonom, što ih čini idealnim za visokoprecizna mjerenja. Međutim, njihova veća veličina piksela u poređenju sa tradicionalnim CMOS senzorima ograničava prostornu rezoluciju dTOF sistema.
Vremensko-digitalni pretvarač (TDC)
TDC kolo prevodi analogne signale u digitalne signale predstavljene vremenom, hvatajući precizan trenutak kada je svaki fotonski impuls snimljen. Ova tačnost je ključna za određivanje položaja ciljnog objekta na osnovu histograma snimljenih impulsa.
Istraživanje parametara performansi dTOF-a
Domet i tačnost detekcije
Domet detekcije dTOF sistema teoretski se proteže onoliko daleko koliko njegovi svjetlosni impulsi mogu putovati i reflektirati se nazad do senzora, jasno identificirajući od šuma. Kod potrošačke elektronike, fokus je često unutar dometa od 5 m, koristeći VCSEL-ove, dok automobilske primjene mogu zahtijevati domet detekcije od 100 m ili više, što zahtijeva različite tehnologije poput EEL-ova ili...vlaknasti laseri.
kliknite ovdje da saznate više o proizvodu
Maksimalni nedvosmislen domet
Maksimalni domet bez dvosmislenosti zavisi od intervala između emitiranih impulsa i modulacijske frekvencije lasera. Na primjer, s modulacijskom frekvencijom od 1MHz, nedvosmislen domet može doseći i do 150m.
Preciznost i greška
Preciznost u dTOF sistemima je inherentno ograničena širinom impulsa lasera, dok greške mogu nastati zbog različitih nesigurnosti u komponentama, uključujući laserski drajver, odziv SPAD senzora i tačnost TDC kola. Strategije poput korištenja referentnog SPAD-a mogu pomoći u ublažavanju ovih grešaka uspostavljanjem osnovne linije za vrijeme i udaljenost.
Otpornost na buku i smetnje
dTOF sistemi moraju se nositi s pozadinskom bukom, posebno u okruženjima s jakim osvjetljenjem. Tehnike poput korištenja više SPAD piksela s različitim nivoima slabljenja mogu pomoći u rješavanju ovog izazova. Osim toga, sposobnost dTOF-a da razlikuje direktne i višestruke refleksije povećava njegovu otpornost na smetnje.
Prostorna rezolucija i potrošnja energije
Napredak u SPAD tehnologiji senzora, kao što je prelazak sa procesa osvjetljavanja prednje strane (FSI) na osvjetljenje pozadinske strane (BSI), značajno je poboljšao stopu apsorpcije fotona i efikasnost senzora. Ovaj napredak, u kombinaciji sa pulsirajućom prirodom dTOF sistema, rezultira nižom potrošnjom energije u poređenju sa sistemima kontinuiranog talasa poput iTOF-a.
Budućnost dTOF tehnologije
Uprkos visokim tehničkim barijerama i troškovima povezanim s dTOF tehnologijom, njene prednosti u tačnosti, dometu i energetskoj efikasnosti čine je obećavajućim kandidatom za buduće primjene u različitim oblastima. Kako se tehnologija senzora i dizajn elektronskih kola nastavljaju razvijati, dTOF sistemi su spremni za širu primjenu, pokrećući inovacije u potrošačkoj elektronici, sigurnosti automobila i šire.
- Sa web stranice02.02 TOF系统 第二章 dTOF系统 - 超光 Brže od svjetlosti (brže od svjetlosti.net)
- od autora: Chao Guang
Odricanje odgovornosti:
- Ovim izjavljujemo da su neke od slika prikazanih na našoj web stranici prikupljene s interneta i Wikipedije, s ciljem promoviranja obrazovanja i dijeljenja informacija. Poštujemo prava intelektualnog vlasništva svih kreatora. Korištenje ovih slika nije namijenjeno za komercijalnu dobit.
- Ako smatrate da bilo koji od korištenih sadržaja krši vaša autorska prava, kontaktirajte nas. Više smo nego spremni poduzeti odgovarajuće mjere, uključujući uklanjanje slika ili navođenje odgovarajućeg izvora, kako bismo osigurali usklađenost sa zakonima i propisima o intelektualnom vlasništvu. Naš cilj je održavati platformu koja je bogata sadržajem, pravedna i poštuje prava intelektualnog vlasništva drugih.
- Molimo Vas da nas kontaktirate na sljedeću email adresu:sales@lumispot.cnObavezujemo se da ćemo odmah poduzeti mjere po prijemu bilo kakve obavijesti i garantujemo 100% saradnju u rješavanju takvih problema.
Vrijeme objave: 07.03.2024.