Abonați -vă la rețelele noastre de socializare pentru o postare promptă
Tehnologia directă a timpului de zbor (DTOF) este o abordare inovatoare pentru a măsura cu exactitate timpul de zbor al luminii, folosind metoda corelată cu un singur fotoni corelată (TCSPC) corelată în timp. Această tehnologie este integrantă pentru o varietate de aplicații, de la detectarea proximității în electronica de consum până la sistemele avansate LiDAR în aplicații auto. În centrul său, sistemele DTOF constau din mai multe componente cheie, fiecare jucând un rol crucial în asigurarea măsurătorilor precise ale distanței.
Componentele de bază ale sistemelor DTOF
Șofer laser și laser
Driverul laser, o parte pivotantă a circuitului emițătorului, generează semnale de impulsuri digitale pentru a controla emisia laserului prin comutarea MOSFET. Lasere, în specialLaserele care emit suprafața cavității verticale(VCSELS), sunt favorizați pentru spectrul lor îngust, intensitatea energetică ridicată, capacitățile de modulare rapidă și ușurința de integrare. În funcție de aplicație, lungimile de undă de 850nm sau 940nm sunt selectate pentru a se echilibra între vârfurile de absorbție a spectrului solar și eficiența cuantică a senzorului.
Transmiterea și primirea opticii
Pe partea de transmitere, o lentilă optică simplă sau o combinație de lentile de colimare și elemente optice difractive (DO) direcționează fasciculul laser pe câmpul vizual dorit. Optica primitoare, care vizează adunarea luminii în câmpul de vedere țintă, beneficiază de lentile cu numere mai mici și o iluminare relativă mai mare, alături de filtrele de bandă îngustă pentru a elimina interferența de lumină străină.
Senzori SPAD și SIPM
Diodele de avalanșă monologică (SPAD) și fotomultiplicatorii de siliciu (SIPM) sunt senzorii primari în sistemele DTOF. SPAD-urile se disting prin capacitatea lor de a răspunde la fotoni singuri, declanșând un curent puternic de avalanșă cu doar un foton, ceea ce le face ideale pentru măsurători de înaltă precizie. Cu toate acestea, dimensiunea lor mai mare a pixelilor în comparație cu senzorii tradiționali CMOS limitează rezoluția spațială a sistemelor DTOF.
Convertor de timp-digital (TDC)
Circuitul TDC traduce semnale analogice în semnale digitale reprezentate de timp, surprinzând momentul precis al fiecărui impuls de fotoni este înregistrat. Această precizie este crucială pentru determinarea poziției obiectului țintă pe baza histogramei impulsurilor înregistrate.
Explorarea parametrilor de performanță DTOF
Intervalul de detectare și precizia
Gama de detectare a unui sistem DTOF se extinde teoretic în măsura în care impulsurile sale de lumină pot călători și pot fi reflectate înapoi la senzor, identificate distinct de zgomot. Pentru electronica de consum, accentul se află adesea într -un interval de 5 m, folosind VCSEL -uri, în timp ce aplicațiile auto pot necesita intervale de detectare de 100 m sau mai mult, necesitând diferite tehnologii precum anghile sauLasere cu fibre.
Faceți clic aici pentru a afla mai multe despre produs
Interval maxim fără ambiguitate
Intervalul maxim fără ambiguitate depinde de intervalul dintre impulsurile emise și frecvența de modulare a laserului. De exemplu, cu o frecvență de modulare de 1MHz, intervalul fără ambiguitate poate ajunge până la 150 m.
Precizie și eroare
Precizia în sistemele DTOF este în mod inerent limitată de lățimea pulsului laserului, în timp ce erorile pot apărea din diverse incertitudini ale componentelor, inclusiv driverul laser, răspunsul senzorului SPAD și precizia circuitului TDC. Strategii precum utilizarea unui SPAD de referință pot ajuta la atenuarea acestor erori prin stabilirea unei linii de bază pentru sincronizare și distanță.
Rezistență la zgomot și la interferență
Sistemele DTOF trebuie să se confrunte cu zgomot de fundal, în special în medii puternice de lumină. Tehnici precum utilizarea mai multor pixeli SPAD cu diferite niveluri de atenuare pot ajuta la gestionarea acestei provocări. În plus, capacitatea DTOF de a distinge între reflecțiile directe și multipath îmbunătățește robustetea sa împotriva interferenței.
Rezoluție spațială și consum de energie
Progresele tehnologiei senzorului SPAD, cum ar fi trecerea de la iluminarea din față (FSI) la procesele de iluminare din spate (BSI), au îmbunătățit semnificativ ratele de absorbție a fototonului și eficiența senzorului. Acest progres, combinat cu natura pulsată a sistemelor DTOF, are ca rezultat un consum de energie mai mic în comparație cu sistemele de undă continuă precum ITOF.
Viitorul tehnologiei DTOF
În ciuda barierelor și costurilor tehnice ridicate asociate cu tehnologia DTOF, avantajele sale în ceea ce privește precizia, gama și eficiența energetică îl fac un candidat promițător pentru aplicațiile viitoare în diverse domenii. Pe măsură ce tehnologia senzorilor și proiectarea circuitului electronic continuă să evolueze, sistemele DTOF sunt pregătite pentru o adopție mai largă, determinând inovații în electronica de consum, siguranța auto și nu numai.
- De pe pagina web02.02 TOF 系统 第二章 dtof 系统-超光 mai rapid decât lumina (mai rapid-than-light.net)
- De autorul: Chao Guang
Renunțare la răspundere:
- Prin urmare, declarăm că unele dintre imaginile afișate pe site -ul nostru web sunt colectate de pe Internet și Wikipedia, cu scopul de a promova educația și schimbul de informații. Respectăm drepturile de proprietate intelectuală ale tuturor creatorilor. Utilizarea acestor imagini nu este destinată câștigului comercial.
- Dacă credeți că vreunul dintre conținutul folosit încalcă drepturile de autor, vă rugăm să ne contactați. Suntem mai mult decât dispuși să luăm măsuri adecvate, inclusiv eliminarea imaginilor sau furnizarea de atribuire adecvată, pentru a asigura respectarea legilor și reglementărilor privind proprietatea intelectuală. Scopul nostru este să menținem o platformă bogată în conținut, corectă și respectă drepturile de proprietate intelectuală ale altora.
- Vă rugăm să ne contactați la următoarea adresă de e -mail:sales@lumispot.cn. Ne angajăm să luăm măsuri imediate la primirea unei notificări și să garantăm cooperarea 100% în rezolvarea unor astfel de probleme.
Timpul post: 07-2024 MAR