Tilaa sosiaalisen median kanavamme saadaksesi nopeita julkaisuja
Suora lentoaika (dTOF) -teknologia on innovatiivinen lähestymistapa valon lentoajan tarkkaan mittaamiseen käyttämällä aikakorreloitua yksittäisfotonien laskentamenetelmää (TCSPC). Tämä teknologia on olennainen osa useita sovelluksia kulutuselektroniikan läheisyysmittauksista autoteollisuuden edistyneisiin LiDAR-järjestelmiin. dTOF-järjestelmien ytimessä on useita keskeisiä komponentteja, joilla kullakin on ratkaiseva rooli tarkkojen etäisyysmittausten varmistamisessa.
dTOF-järjestelmien ydinkomponentit
Laserohjain ja laser
Laserohjain, lähetinpiirin keskeinen osa, tuottaa digitaalisia pulssisignaaleja laserin säteilyn ohjaamiseksi MOSFET-kytkennän avulla. Laserit, erityisestiPystysuuntaiset ontelopinnalle emittoiva laser(VCSEL) ovat suosittuja niiden kapean spektrin, korkean energiaintensiteetin, nopeiden modulointiominaisuuksien ja helpon integroinnin vuoksi. Sovelluksesta riippuen valitaan 850 nm:n tai 940 nm:n aallonpituudet tasapainottamaan auringon spektrin absorptiopiikkien ja anturin kvanttitehokkuuden välillä.
Lähettävä ja vastaanottava optiikka
Lähetyspuolella yksinkertainen optinen linssi tai kollimoivien linssien ja diffraktiivisten optisten elementtien (DOE) yhdistelmä ohjaa lasersäteen haluttuun näkökenttään. Vastaanottava optiikka, jonka tarkoituksena on kerätä valoa kohteen näkökentästä, hyötyy linsseistä, joilla on pienempi F-luku ja suurempi suhteellinen valaistusvoimakkuus, sekä kapeakaistaisista suodattimista, jotka poistavat ulkopuoliset valohäiriöt.
SPAD- ja SiPM-anturit
Yksifotonilumidiodit (SPAD) ja piivalomoninstimet (SiPM) ovat dTOF-järjestelmien ensisijaisia antureita. SPAD-laitteille on ominaista kyky reagoida yksittäisiin fotoneihin ja laukaista voimakas lumivyöryvirta vain yhdellä fotonilla, mikä tekee niistä ihanteellisia erittäin tarkkoihin mittauksiin. Niiden suurempi pikselikoko perinteisiin CMOS-antureihin verrattuna rajoittaa kuitenkin dTOF-järjestelmien spatiaalista resoluutiota.
Aika-digitaalimuunnin (TDC)
TDC-piiri muuntaa analogiset signaalit digitaalisiksi signaaleiksi, jotka esitetään ajassa, ja tallentaa tarkan hetken, jolloin jokainen fotonipulssi tallennetaan. Tämä tarkkuus on ratkaisevan tärkeää kohdeobjektin sijainnin määrittämiseksi tallennettujen pulssien histogrammin perusteella.
dTOF-suorituskykyparametrien tutkiminen
Havaitsemisalue ja tarkkuus
dTOF-järjestelmän tunnistusalue ulottuu teoriassa niin pitkälle kuin sen valopulssit voivat kulkea ja heijastua takaisin anturiin, erottuen kohinasta. Kulutuselektroniikassa keskitytään usein 5 metrin etäisyyteen VCSEL-tekniikoita käyttäen, kun taas autoteollisuuden sovelluksissa saatetaan vaatia 100 metrin tai pidempiä tunnistusalueita, mikä edellyttää erilaisia tekniikoita, kuten EEL-tekniikoita taikuitulaserit.
klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja tuotteesta
Suurin yksiselitteinen alue
Suurin kantama ilman epäselvyyttä riippuu lähetettyjen pulssien välisestä ajasta ja laserin modulaatiotaajuudesta. Esimerkiksi 1 MHz:n modulaatiotaajuudella yksiselitteinen kantama voi olla jopa 150 m.
Tarkkuus ja virhe
DTOF-järjestelmien tarkkuutta rajoittaa luonnostaan laserin pulssinleveys, kun taas virheitä voi johtua komponenttien erilaisista epävarmuustekijöistä, kuten laserin ajurista, SPAD-anturin vasteesta ja yläkuolokohtapiirin tarkkuudesta. Strategiat, kuten referenssi-SPADin käyttö, voivat auttaa lieventämään näitä virheitä luomalla lähtötason ajoitukselle ja etäisyydelle.
Melun ja häiriöiden sietokyky
dTOF-järjestelmien on käsiteltävä taustamelua, erityisesti kirkkaassa valossa. Tekniikat, kuten useiden SPAD-pikselien käyttö vaihtelevilla vaimennustasoilla, voivat auttaa hallitsemaan tätä haastetta. Lisäksi dTOF:n kyky erottaa suorat ja monitieheijastukset parantaa sen kestävyyttä häiriöitä vastaan.
Spatiaalinen resoluutio ja virrankulutus
SPAD-anturiteknologian kehitys, kuten siirtyminen etupuolen valaistuksesta (FSI) takapuolen valaisuun (BSI), on parantanut merkittävästi fotonien absorptioastetta ja anturien tehokkuutta. Tämä kehitys yhdistettynä dTOF-järjestelmien pulssimaiseen luonteeseen johtaa pienempään virrankulutukseen verrattuna jatkuvatoimisiin järjestelmiin, kuten iTOF:iin.
dTOF-teknologian tulevaisuus
Huolimatta dTOF-teknologiaan liittyvistä suurista teknisistä esteistä ja kustannuksista, sen edut tarkkuudessa, kantamassa ja energiatehokkuudessa tekevät siitä lupaavan ehdokkaan tulevaisuuden sovelluksiin eri aloilla. Anturiteknologian ja elektronisten piirien suunnittelun kehittyessä dTOF-järjestelmät ovat valmiita laajempaan käyttöönottoon ja edistävät innovaatioita kulutuselektroniikassa, autoturvallisuudessa ja muualla.
- Verkkosivulta02.02 TOF系统 第二章 dTOF系统 - 超光 Nopeampi kuin valo (faster-than-light.net)
- kirjoittaja: Chao Guang
Vastuuvapauslauseke:
- Ilmoitamme täten, että osa verkkosivustollamme näytetyistä kuvista on kerätty internetistä ja Wikipediasta koulutuksen ja tiedon jakamisen edistämiseksi. Kunnioitamme kaikkien tekijöiden immateriaalioikeuksia. Näiden kuvien käyttö ei ole tarkoitettu kaupalliseen hyötyyn.
- Jos uskot, että jokin käytetystä sisällöstä loukkaa tekijänoikeuksiasi, ota meihin yhteyttä. Olemme enemmän kuin valmiita ryhtymään asianmukaisiin toimenpiteisiin, mukaan lukien kuvien poistaminen tai asianmukaisen lähteen ilmoittaminen, varmistaaksemme immateriaalioikeuslakien ja -määräysten noudattamisen. Tavoitteenamme on ylläpitää alustaa, joka on sisällöltään rikas, oikeudenmukainen ja kunnioittaa muiden immateriaalioikeuksia.
- Ota meihin yhteyttä seuraavaan sähköpostiosoitteeseen:sales@lumispot.cnSitoudumme ryhtymään välittömästi toimiin saatuamme ilmoituksen ja takaamme 100 %:n yhteistyön tällaisten ongelmien ratkaisemiseksi.
Julkaisun aika: 07.03.2024