Prenumeruokite mūsų socialinius tinklus, kad gautumėte skubius įrašus
Tiesioginio skrydžio laiko (dTOF) technologija yra novatoriškas būdas tiksliai išmatuoti šviesos skrydžio laiką, naudojant laiko koreliacijos pavienių fotonų skaičiavimo (TCSPC) metodą. Ši technologija yra neatsiejama įvairių sričių dalis – nuo artumo jutimo plataus vartojimo elektronikoje iki pažangių LiDAR sistemų automobilių pramonėje. Iš esmės dTOF sistemas sudaro keli pagrindiniai komponentai, kurių kiekvienas atlieka lemiamą vaidmenį užtikrinant tikslius atstumo matavimus.
Pagrindiniai dTOF sistemų komponentai
Lazerinis tvarkyklė ir lazeris
Lazerio tvarkyklė, pagrindinė siųstuvo grandinės dalis, generuoja skaitmeninius impulsinius signalus, skirtus lazerio spinduliuotei valdyti per MOSFET perjungimą. Lazeriai, ypačVertikalūs ertmės paviršiaus spinduliavimo lazeriai(VCSEL) yra mėgstami dėl siauro spektro, didelio energijos intensyvumo, greito moduliavimo galimybių ir lengvo integravimo. Priklausomai nuo taikymo, parenkami 850 nm arba 940 nm bangos ilgiai, siekiant subalansuoti saulės spektro sugerties pikus ir jutiklio kvantinį efektyvumą.
Perdavimo ir priėmimo optika
Perduodančioje pusėje paprastas optinis lęšis arba kolimacinių lęšių ir difrakcinių optinių elementų (DOE) derinys nukreipia lazerio spindulį norimu matymo lauku. Priimanti optikai, skirta surinkti šviesą taikinio matymo lauke, naudojami lęšiai su mažesniais F skaičiais ir didesniu santykiniu apšvietimu bei siaurajuosčiai filtrai, skirti pašalinti pašalinius šviesos trukdžius.
SPAD ir SiPM jutikliai
Pagrindiniai dTOF sistemų jutikliai yra vieno fotono lavinos diodai (SPAD) ir silicio fotodaugintuvai (SiPM). SPAD išsiskiria tuo, kad gali reaguoti į pavienius fotonus, sukeldami stiprią lavinos srovę vos vienu fotonu, todėl jie idealiai tinka didelio tikslumo matavimams. Tačiau didesnis jų pikselių dydis, palyginti su tradiciniais CMOS jutikliais, riboja dTOF sistemų erdvinę skiriamąją gebą.
Laiko ir skaitmeninio keitiklio (TDC)
TDC grandinė analoginius signalus paverčia skaitmeniniais signalais, kuriuos vaizduoja laikas, fiksuodama tikslų kiekvieno fotono impulso įrašymo momentą. Šis tikslumas yra labai svarbus nustatant tikslinio objekto padėtį pagal įrašytų impulsų histogramą.
dTOF našumo parametrų tyrimas
Aptikimo diapazonas ir tikslumas
Teoriškai dTOF sistemos aptikimo diapazonas tęsiasi tiek, kiek gali nukeliauti šviesos impulsai ir atsispindėti atgal į jutiklį, juos aiškiai atpažįstant nuo triukšmo. Buitinės elektronikos srityje dėmesys dažnai sutelkiamas į 5 m atstumą, naudojant VCSEL, o automobilių pramonėje gali reikėti 100 m ar didesnio aptikimo diapazono, todėl reikalingos kitos technologijos, pvz., EEL arbaskaiduliniai lazeriai.
spustelėkite čia, jei norite sužinoti daugiau apie produktą
Maksimalus vienareikšmis diapazonas
Didžiausias atstumas be dviprasmybių priklauso nuo intervalo tarp skleidžiamų impulsų ir lazerio moduliacijos dažnio. Pavyzdžiui, esant 1 MHz moduliacijos dažniui, vienareikšmis atstumas gali siekti iki 150 m.
Tikslumas ir paklaida
DTOF sistemų tikslumą iš esmės riboja lazerio impulso plotis, o paklaidos gali atsirasti dėl įvairių komponentų, įskaitant lazerio valdiklį, SPAD jutiklio atsaką ir TDC grandinės tikslumą, neapibrėžtumų. Tokios strategijos kaip etaloninio SPAD naudojimas gali padėti sušvelninti šias paklaidas, nustatant laiko ir atstumo bazinę liniją.
Atsparumas triukšmui ir trukdžiams
dTOF sistemos turi susidoroti su foniniu triukšmu, ypač esant stipriam apšvietimui. Tokios technikos kaip kelių SPAD pikselių su skirtingais slopinimo lygiais naudojimas gali padėti įveikti šį iššūkį. Be to, dTOF gebėjimas atskirti tiesioginius ir daugiakanalius atspindžius padidina jos atsparumą trukdžiams.
Erdvinė skiriamoji geba ir energijos suvartojimas
SPAD jutiklių technologijos pažanga, pavyzdžiui, perėjimas nuo priekinio apšvietimo (FSI) prie galinio apšvietimo (BSI) procesų, žymiai pagerino fotonų sugerties greitį ir jutiklių efektyvumą. Ši pažanga kartu su impulsiniu dTOF sistemų pobūdžiu lemia mažesnes energijos sąnaudas, palyginti su nuolatinių bangų sistemomis, tokiomis kaip iTOF.
dTOF technologijos ateitis
Nepaisant didelių techninių kliūčių ir išlaidų, susijusių su dTOF technologija, jos pranašumai tikslumo, diapazono ir energijos vartojimo efektyvumo srityse daro ją perspektyvia kandidate būsimiems pritaikymams įvairiose srityse. Jutiklių technologijoms ir elektroninių grandinių projektavimui toliau tobulėjant, dTOF sistemos yra pasirengusios plačiau taikyti, skatindamos inovacijas plataus vartojimo elektronikoje, automobilių saugos srityje ir kitur.
- Iš tinklalapio02.02 TOF系统 第二章 dTOF系统 – 超光 Greitesnis už šviesą (faster-than-light.net)
- autorius: Chao Guang
Atsakomybės apribojimas:
- Pareiškiame, kad kai kurie mūsų svetainėje rodomi vaizdai yra surinkti iš interneto ir Vikipedijos, siekiant skatinti švietimą ir dalijimąsi informacija. Gerbiame visų kūrėjų intelektinės nuosavybės teises. Šių vaizdų naudojimas nėra skirtas komercinei naudai gauti.
- Jei manote, kad kuris nors iš panaudoto turinio pažeidžia jūsų autorių teises, susisiekite su mumis. Mes esame pasirengę imtis atitinkamų priemonių, įskaitant vaizdų pašalinimą ar tinkamą priskyrimą, kad užtikrintume intelektinės nuosavybės įstatymų ir kitų teisės aktų laikymąsi. Mūsų tikslas – palaikyti platformą, kurioje gausu turinio, kuri būtų sąžininga ir gerbtų kitų intelektinės nuosavybės teises.
- Prašome susisiekti su mumis šiuo el. pašto adresu:sales@lumispot.cnĮsipareigojame nedelsdami imtis veiksmų gavę bet kokį pranešimą ir garantuojame 100 % bendradarbiavimą sprendžiant tokias problemas.
Įrašo laikas: 2024 m. kovo 7 d.