Pretplatite se na naše društvene mreže za brzu objavu
Tehnologija direktnog vremena leta (dTOF) je inovativan pristup za precizno mjerenje vremena leta svjetlosti, koristeći metodu vremenski koreliranog brojanja pojedinačnih fotona (TCSPC). Ova tehnologija je sastavni dio raznih aplikacija, od senzora blizine u potrošačkoj elektronici do naprednih LiDAR sistema u automobilskim aplikacijama. 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
Laser Driver i Laser
Laserski drajver, ključni deo predajnog kola, generiše digitalne impulsne signale za kontrolu emisije lasera preko MOSFET komutacije. Laseri, posebnoLaseri koji emituju površinu vertikalne šupljine(VCSEL), favorizovani su zbog svog uskog spektra, visokog intenziteta energije, mogućnosti brze modulacije i lakoće integracije. Ovisno o primjeni, valne dužine od 850 nm ili 940 nm se biraju kako bi se balansirali između vrhova apsorpcije solarnog spektra i kvantne efikasnosti senzora.
Optika za odašiljanje i prijem
Na strani odašiljanja, jednostavna optička sočiva ili kombinacija kolimirajućih sočiva i difrakcijskih optičkih elemenata (DOE) usmjeravaju laserski snop preko željenog vidnog polja. Prijemna optika, usmjerena na prikupljanje svjetlosti unutar ciljnog vidnog polja, ima koristi od sočiva sa manjim F-brojevima i većim relativnim osvjetljenjem, zajedno sa uskopojasnim filterima kako bi se eliminisale smetnje stranog svjetla.
SPAD i SiPM senzori
Jednofotonske lavinske diode (SPAD) i silicijumski fotomultiplikatori (SiPM) su primarni senzori u dTOF sistemima. SPAD-ovi se razlikuju po svojoj sposobnosti da odgovore na pojedinačne fotone, pokrećući snažnu lavinu struju sa samo jednim fotonom, što ih čini idealnim za mjerenja visoke preciznosti. Međutim, njihova veća veličina piksela u poređenju sa tradicionalnim CMOS senzorima ograničava prostornu rezoluciju dTOF sistema.
Time-to-Digital Converter (TDC)
TDC kolo prevodi analogne signale u digitalne signale predstavljene vremenom, hvatajući precizan trenutak kada je svaki impuls fotona snimljen. Ova tačnost je ključna za određivanje položaja ciljnog objekta na osnovu histograma snimljenih impulsa.
Istraživanje dTOF parametara performansi
Domet i preciznost detekcije
Opseg detekcije dTOF sistema se teoretski proteže onoliko koliko njegovi svetlosni impulsi mogu da putuju i da se reflektuju nazad do senzora, jasno identifikovan na osnovu šuma. Za potrošačku elektroniku, fokus je često unutar raspona od 5m, koristeći VCSEL, dok automobilske aplikacije mogu zahtijevati domete detekcije od 100m ili više, što zahtijeva različite tehnologije kao što su EEL ilifiber laseri.
kliknite ovdje da saznate više o proizvodu
Maksimalni nedvosmisleni domet
Maksimalni domet bez dvosmislenosti zavisi od intervala između emitovanih impulsa i frekvencije modulacije lasera. Na primjer, sa frekvencijom modulacije od 1MHz, nedvosmislen raspon 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 upotrebe referentnog SPAD-a mogu pomoći u ublažavanju ovih grešaka uspostavljanjem osnovne linije za vrijeme i udaljenost.
Otpornost na buku i smetnje
dTOF sistemi moraju da se nose sa pozadinskom bukom, posebno u okruženjima sa jakom svetlošću. Tehnike kao što je korištenje više SPAD piksela sa različitim nivoima slabljenja mogu pomoći u rješavanju ovog izazova. Dodatno, dTOF-ova sposobnost da razlikuje direktne i višeputne refleksije povećava njegovu otpornost na smetnje.
Prostorna rezolucija i potrošnja energije
Napredak u tehnologiji SPAD senzora, kao što je prelazak sa prednjeg osvjetljenja (FSI) na procese osvjetljenja sa stražnje strane (BSI), značajno je poboljšao stope apsorpcije fotona i efikasnost senzora. Ovaj napredak, u kombinaciji sa pulsirajućom prirodom dTOF sistema, rezultira manjom potrošnjom energije u poređenju sa sistemima kontinuiranog talasa kao što je iTOF.
Budućnost dTOF tehnologije
Uprkos visokim tehničkim preprekama i troškovima povezanim sa dTOF tehnologijom, njene prednosti u tačnosti, dometu i energetskoj efikasnosti čine je obećavajućim kandidatom za buduće primene u različitim oblastima. Kako senzorska tehnologija i dizajn elektronskih kola nastavljaju da se razvijaju, dTOF sistemi su spremni za šire usvajanje, pokretajući inovacije u potrošačkoj elektronici, automobilskoj bezbednosti 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 od odgovornosti:
- Ovim izjavljujemo da su neke od slika prikazanih na našoj web stranici prikupljene sa interneta i Wikipedije, s ciljem promoviranja obrazovanja i razmjene informacija. Poštujemo prava intelektualnog vlasništva svih kreatora. Upotreba ovih slika nije namijenjena komercijalnoj dobiti.
- Ako smatrate da bilo koji od korištenih sadržaja krši vaša autorska prava, kontaktirajte nas. Više smo nego spremni da preduzmemo odgovarajuće mere, uključujući uklanjanje slika ili davanje odgovarajućeg atribucije, kako bismo osigurali usklađenost sa zakonima i propisima o intelektualnoj svojini. Naš cilj je održavati platformu koja je bogata sadržajem, poštena i poštuje prava intelektualnog vlasništva drugih.
- Molimo kontaktirajte nas na sljedeću email adresu:sales@lumispot.cn. Obavezujemo se da ćemo odmah preduzeti radnje po prijemu bilo kakvog obaveštenja i garantujemo 100% saradnju u rešavanju takvih problema.
Vrijeme objave: Mar-07-2024