Pretplatite se na naše društvene mreže za brze objave
Tehnologija izravnog mjerenja vremena leta (dTOF) inovativan je pristup preciznom mjerenju vremena leta svjetlosti, korištenjem metode vremenski koreliranog brojanja pojedinačnih fotona (TCSPC). Ova je tehnologija sastavni dio raznih primjena, od senzora blizine u potrošačkoj elektronici do naprednih LiDAR sustava u automobilskim primjenama. U svojoj srži, dTOF sustavi sastoje se od nekoliko ključnih komponenti, od kojih svaka igra ključnu ulogu u osiguravanju točnih mjerenja udaljenosti.
Osnovne komponente dTOF sustava
Laserski upravljački program i laser
Laserski pogonski sklop, ključni dio odašiljačkog kruga, generira digitalne impulsne signale za upravljanje emisijom lasera putem MOSFET preklapanja. Laseri, posebnoVertikalna šupljina s površinskim emitirajućim laserima(VCSEL) su preferirani zbog svog uskog spektra, visokog energetskog intenziteta, brzih modulacijskih mogućnosti i jednostavne integracije. Ovisno o primjeni, valne duljine od 850 nm ili 940 nm odabiru se kako bi se uravnotežili vrhovi apsorpcije solarnog spektra i kvantna učinkovitost senzora.
Optika za odašiljanje i prijem
Na strani odašiljača, jednostavna optička leća ili kombinacija kolimatorskih leća i difraktivnih optičkih elemenata (DOE) usmjerava lasersku zraku preko željenog vidnog polja. Prijemna optika, usmjerena na skupljanje svjetlosti unutar ciljanog vidnog polja, koristi leće s nižim F-brojevima i većim relativnim osvjetljenjem, uz uskopojasne filtere za uklanjanje vanjskih svjetlosnih smetnji.
SPAD i SiPM senzori
Jednofotonske lavinske diode (SPAD) i silicijski fotomultiplikatori (SiPM) primarni su senzori u dTOF sustavima. SPAD-ovi se odlikuju sposobnošću reagiranja na pojedinačne fotone, pokrećući snažnu lavinsku struju samo jednim fotonom, što ih čini idealnim za visokoprecizna mjerenja. Međutim, njihova veća veličina piksela u usporedbi s tradicionalnim CMOS senzorima ograničava prostornu rezoluciju dTOF sustava.
Vremensko-digitalni pretvarač (TDC)
TDC sklop pretvara analogne signale u digitalne signale predstavljene vremenom, bilježeći točan trenutak kada je svaki fotonski impuls zabilježen. Ova točnost je ključna za određivanje položaja ciljnog objekta na temelju histograma snimljenih impulsa.
Istraživanje parametara performansi dTOF-a
Domet i točnost detekcije
Raspon detekcije dTOF sustava teoretski se proteže dokle god njegovi svjetlosni impulsi mogu putovati i reflektirati se natrag do senzora, jasno identificirani od šuma. Za potrošačku elektroniku fokus je često unutar dometa od 5 m, koristeći VCSEL-ove, dok automobilske primjene mogu zahtijevati raspon detekcije od 100 m ili više, što zahtijeva različite tehnologije poput EEL-ova ilivlaknasti laseri.
kliknite ovdje kako biste saznali više o proizvodu
Maksimalni nedvosmislen raspon
Maksimalni domet bez dvosmislenosti ovisi o intervalu između emitiranih impulsa i modulacijskoj frekvenciji lasera. Na primjer, s modulacijskom frekvencijom od 1 MHz, nedvosmislen domet može doseći i do 150 m.
Preciznost i pogreška
Preciznost u dTOF sustavima inherentno je ograničena širinom impulsa lasera, dok pogreške mogu nastati zbog različitih nesigurnosti u komponentama, uključujući laserski pogonski uređaj, odziv SPAD senzora i točnost TDC kruga. Strategije poput korištenja referentnog SPAD-a mogu pomoći u ublažavanju tih pogrešaka uspostavljanjem osnovne vrijednosti za vrijeme i udaljenost.
Otpornost na buku i smetnje
dTOF sustavi moraju se nositi s pozadinskom bukom, posebno u okruženjima s jakim osvjetljenjem. Tehnike poput korištenja više SPAD piksela s različitim razinama slabljenja mogu pomoći u rješavanju ovog izazova. Osim toga, sposobnost dTOF-a da razlikuje izravne i višestruke refleksije povećava njegovu otpornost na smetnje.
Prostorna rezolucija i potrošnja energije
Napredak u SPAD tehnologiji senzora, poput prijelaza s procesa osvjetljavanja prednje strane (FSI) na osvjetljavanje stražnje strane (BSI), značajno je poboljšao stope apsorpcije fotona i učinkovitost senzora. Ovaj napredak, u kombinaciji s pulsirajućom prirodom dTOF sustava, rezultira nižom potrošnjom energije u usporedbi sa sustavima kontinuiranog vala poput iTOF-a.
Budućnost dTOF tehnologije
Unatoč visokim tehničkim preprekama i troškovima povezanim s dTOF tehnologijom, njezine prednosti u točnosti, dometu i energetskoj učinkovitosti čine je obećavajućim kandidatom za buduće primjene u različitim područjima. Kako se tehnologija senzora i dizajn elektroničkih sklopova nastavljaju razvijati, dTOF sustavi su spremni za širu primjenu, potičući inovacije u potrošačkoj elektronici, sigurnosti automobila i šire.
- S web stranice02.02 TOF系统 第二章 dTOF系统 - 超光 Brži od svjetlosti (faster-than-light.net)
- od autora: Chao Guang
Odricanje:
- Ovime izjavljujemo da su neke od slika prikazanih na našoj web stranici prikupljene s interneta i Wikipedije, s ciljem promicanja obrazovanja i dijeljenja informacija. Poštujemo prava intelektualnog vlasništva svih autora. Korištenje ovih slika nije namijenjeno komercijalnoj dobiti.
- 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 je cilj održavati platformu koja je bogata sadržajem, poštena i poštuje prava intelektualnog vlasništva drugih.
- Molimo kontaktirajte nas na sljedeću adresu e-pošte:sales@lumispot.cnObvezujemo se poduzeti hitne mjere po primitku bilo kakve obavijesti i jamčimo 100%-tnu suradnju u rješavanju takvih problema.
Vrijeme objave: 07.03.2024.