Pretplatite se na naše društvene mreže za brzu objavu
Tehnologija Direct Time-of-Flight (dTOF) inovativan je pristup preciznom mjerenju vremena leta svjetlosti, koristeći metodu Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC). Ova je tehnologija sastavni dio raznih aplikacija, od senzora blizine u potrošačkoj elektronici do naprednih LiDAR sustava u automobilskim aplikacijama. 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 pokretač i laser
Laserski pokretač, ključni dio kruga odašiljača, generira digitalne impulsne signale za kontrolu laserske emisije preko MOSFET sklopke. Laseri, posebnoPovršinski emitirajući laseri s okomitom šupljinom(VCSEL), favorizirani su zbog svog uskog spektra, visokog energetskog intenziteta, mogućnosti brze modulacije i jednostavnosti integracije. Ovisno o primjeni, odabiru se valne duljine od 850 nm ili 940 nm kako bi se uspostavila ravnoteža između vrhova apsorpcije solarnog spektra i kvantne učinkovitosti senzora.
Odašiljačka i prijamna optika
Na strani prijenosa, jednostavna optička leća ili kombinacija kolimirajućih leća i difrakcijskih optičkih elemenata (DOE) usmjerava lasersku zraku preko željenog vidnog polja. Prijemna optika, usmjerena na prikupljanje svjetla unutar ciljnog vidnog polja, ima koristi od leća s nižim F-brojevima i višim relativnim osvjetljenjem, uz uskopojasne filtre za uklanjanje vanjskih smetnji svjetla.
SPAD i SiPM senzori
Jednofotonske lavinske diode (SPAD) i silicijski fotomultiplikatori (SiPM) primarni su senzori u dTOF sustavima. SPAD se odlikuju svojom sposobnošću da reagiraju na pojedinačne fotone, pokrećući jaku lavinsku struju sa samo jednim fotonom, što ih čini idealnim za mjerenja visoke preciznosti. Međutim, njihova veća veličina piksela u usporedbi s tradicionalnim CMOS senzorima ograničava prostornu rezoluciju dTOF sustava.
Vremensko-digitalni pretvarač (TDC)
TDC sklop prevodi analogne signale u digitalne signale predstavljene vremenom, hvatajući točan trenutak kada je svaki fotonski impuls zabilježen. Ta je točnost ključna za određivanje položaja ciljnog objekta na temelju histograma snimljenih impulsa.
Istraživanje dTOF parametara izvedbe
Domet i točnost detekcije
Raspon detekcije dTOF sustava teoretski se proteže onoliko koliko njegovi svjetlosni impulsi mogu putovati i reflektirati se natrag do senzora, identificiran jasno od buke. Za potrošačku elektroniku, fokus je često unutar raspona od 5 m, koristeći VCSEL, dok automobilske aplikacije mogu zahtijevati domet detekcije od 100 m ili više, zahtijevajući različite tehnologije poput EEL-a ilivlaknasti laseri.
kliknite ovdje kako biste saznali više o proizvodu
Maksimalni nedvosmisleni raspon
Maksimalni domet bez dvosmislenosti ovisi o intervalu između emitiranih impulsa i frekvenciji modulacije lasera. Na primjer, s frekvencijom modulacije od 1MHz, nedvosmisleni raspon može doseći do 150m.
Preciznost i pogreška
Preciznost u dTOF sustavima inherentno je ograničena širinom pulsa lasera, dok pogreške mogu proizaći iz različitih nesigurnosti u komponentama, uključujući laserski pokretač, odziv SPAD senzora i točnost TDC kruga. Strategije kao što je korištenje referentnog SPAD-a mogu pomoći u ublažavanju ovih pogrešaka uspostavljanjem osnovne linije za vrijeme i udaljenost.
Otpornost na buku i smetnje
dTOF sustavi moraju se boriti s pozadinskom bukom, osobito u okruženjima s jakim svjetlom. Tehnike kao što je korištenje više SPAD piksela s različitim razinama prigušenja mogu pomoći u upravljanju ovim izazovom. Dodatno, sposobnost dTOF-a da razlikuje izravne i višestazne refleksije povećava njegovu otpornost na smetnje.
Prostorna rezolucija i potrošnja energije
Napredak u tehnologiji senzora SPAD, kao što je prijelaz s procesa osvjetljenja s prednje strane (FSI) na osvjetljenje sa stražnje strane (BSI), značajno je poboljšao stope apsorpcije fotona i učinkovitost senzora. Ovaj napredak, u kombinaciji s pulsirajućom prirodom dTOF sustava, rezultira manjom potrošnjom energije u usporedbi sa sustavima s kontinuiranim valovima kao što je iTOF.
Budućnost dTOF tehnologije
Unatoč visokim tehničkim preprekama i troškovima povezanim s dTOF tehnologijom, njene prednosti u točnosti, rasponu i energetskoj učinkovitosti čine je kandidatom koji obećava za buduće primjene u različitim područjima. Kako se senzorska tehnologija i dizajn elektroničkih sklopova nastavljaju razvijati, dTOF sustavi spremni su za širu primjenu, pokrećući inovacije u potrošačkoj elektronici, automobilskoj sigurnosti 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 kreatora. Korištenje ovih slika nije namijenjeno za komercijalnu dobit.
- Ako smatrate da neki od korištenih sadržaja krši vaša autorska prava, kontaktirajte nas. Više smo nego voljni poduzeti odgovarajuće mjere, uključujući uklanjanje slika ili pružanje odgovarajuće atribucije, kako bismo osigurali usklađenost sa zakonima i propisima o intelektualnom vlasništvu. Naš cilj je održavati platformu koja je bogata sadržajem, poštena i poštuje prava intelektualnog vlasništva drugih.
- Molimo kontaktirajte nas na sljedeću adresu e-pošte:sales@lumispot.cn. Obvezujemo se da ćemo odmah poduzeti radnje po primitku bilo kakve obavijesti i jamčimo 100% suradnju u rješavanju takvih problema.
Vrijeme objave: 7. ožujka 2024