Жаңалықтар - dTOF сенсоры: Жұмыс принципі және негізгі компоненттері.

Жедел жазбалар үшін біздің әлеуметтік желілерге жазылыңыз

Ұшудың тікелей уақыты (dTOF) технологиясы - уақытпен корреляцияланған бір фотонды санау (TCSPC) әдісін қолдана отырып, жарықтың ұшу уақытын дәл өлшеуге арналған инновациялық тәсіл. Бұл технология тұтынушылық электроникадағы жақындықты сезуден бастап автомобиль қолданбаларындағы озық LiDAR жүйелеріне дейін әртүрлі қолданбалардың ажырамас бөлігі болып табылады. Негізінде, dTOF жүйелері бірнеше негізгі компоненттерден тұрады, олардың әрқайсысы қашықтықты дәл өлшеуді қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады.

dTOF жүйелерінің негізгі компоненттері

Лазерлік драйвер және лазер

Таратқыш тізбектің негізгі бөлігі болып табылатын лазер драйвері MOSFET коммутациясы арқылы лазердің сәулеленуін басқару үшін сандық импульстік сигналдарды жасайды. Әсіресе, лазерлерТік қуыс бетіне сәуле шығаратын лазерлер(VCSEL) тар спектрі, жоғары энергия қарқындылығы, жылдам модуляция мүмкіндіктері және интеграцияның қарапайымдылығы үшін танымал. Қолданылуына байланысты күн спектрінің жұтылу шыңдары мен сенсордың кванттық тиімділігі арасындағы тепе-теңдікті сақтау үшін 850 нм немесе 940 нм толқын ұзындықтары таңдалады.

Оптиканы тарату және қабылдау

Таратушы жағында қарапайым оптикалық линза немесе коллимациялық линзалар мен дифракциялық оптикалық элементтердің (DOE) тіркесімі лазер сәулесін қажетті көру өрісі арқылы бағыттайды. Нысаналы көру өрісінде жарық жинауға бағытталған қабылдаушы оптика сыртқы жарық интерференциясын жою үшін тар жолақты сүзгілермен қатар, төменгі F-сандары және жоғары салыстырмалы жарықтандыруы бар линзаларды пайдаланады.

SPAD және SiPM сенсорлары

Бір фотонды көшкін диодтары (SPAD) және кремний фотокөбейткіштері (SiPM) dTOF жүйелеріндегі негізгі сенсорлар болып табылады. SPAD-тар бір фотонға жауап беру қабілетімен ерекшеленеді, бір фотонмен күшті көшкін тогын іске қосады, бұл оларды жоғары дәлдіктегі өлшеулер үшін өте қолайлы етеді. Дегенмен, олардың дәстүрлі CMOS сенсорларымен салыстырғанда үлкенірек пиксель өлшемі dTOF жүйелерінің кеңістіктік ажыратымдылығын шектейді.

Уақыттан сандық түрлендіргіш (TDC)

TDC тізбегі аналогтық сигналдарды уақытпен көрсетілген сандық сигналдарға түрлендіреді, әрбір фотон импульсінің жазылған дәл сәтін жазып алады. Бұл дәлдік жазылған импульстардың гистограммасы негізінде нысана объектісінің орнын анықтау үшін өте маңызды.

dTOF өнімділік параметрлерін зерттеу

Анықтау ауқымы және дәлдігі

Теориялық тұрғыдан dTOF жүйесінің анықтау диапазоны оның жарық импульстарының таралуына және сенсорға кері шағылысуына дейін созылады, бұл шудан айқын көрінеді. Тұтынушылық электроника үшін фокус көбінесе VCSEL-ді пайдалана отырып, 5 м диапазонда болады, ал автомобиль қолданбалары 100 м немесе одан да көп анықтау диапазонын қажет етуі мүмкін, бұл EEL немесе... сияқты әртүрлі технологияларды қажет етеді.талшықты лазерлер.

өнім туралы көбірек білу үшін мында басыңыз

Максималды бірмәнді диапазон

Анық емес максималды диапазон шығарылатын импульстар мен лазердің модуляция жиілігі арасындағы интервалға байланысты. Мысалы, 1 МГц модуляция жиілігімен бірмәнді диапазон 150 м-ге дейін жетуі мүмкін.

Дәлдік және қателік

dTOF жүйелеріндегі дәлдік лазердің импульс енімен шектеледі, ал қателіктер лазер драйвері, SPAD сенсорының жауабы және TDC тізбегінің дәлдігі сияқты компоненттердегі әртүрлі белгісіздіктерден туындауы мүмкін. Анықтамалық SPAD қолдану сияқты стратегиялар уақыт пен қашықтық үшін базалық сызықты белгілеу арқылы бұл қателіктерді азайтуға көмектеседі.

Шу мен кедергіге төзімділік

dTOF жүйелері, әсіресе күшті жарық ортасында, фондық шуылмен күресуі керек. Әртүрлі әлсіреу деңгейлері бар бірнеше SPAD пиксельдерін пайдалану сияқты әдістер бұл қиындықты жеңуге көмектеседі. Сонымен қатар, dTOF-тың тікелей және көп жолды шағылысуларды ажырата білу қабілеті оның кедергілерге қарсы беріктігін арттырады.

Кеңістіктік ажыратымдылық және қуат тұтыну

SPAD сенсор технологиясындағы жетістіктер, мысалы, алдыңғы жағындағы жарықтандыру (FSI) процестерінен артқы жағындағы жарықтандыру (BSI) процестеріне көшу, фотонды сіңіру жылдамдығын және сенсор тиімділігін айтарлықтай жақсартты. Бұл прогресс dTOF жүйелерінің импульстік сипатымен бірге iTOF сияқты үздіксіз толқындық жүйелермен салыстырғанда энергияны аз тұтынуға әкеледі.

dTOF технологиясының болашағы

dTOF технологиясымен байланысты жоғары техникалық кедергілер мен шығындарға қарамастан, оның дәлдік, диапазон және қуат тиімділігі саласындағы артықшылықтары оны болашақта әртүрлі салаларда қолдануға перспективалы үміткер етеді. Сенсорлық технология мен электрондық схемалардың дизайны дамып келе жатқандықтан, dTOF жүйелері кеңінен қолдануға дайын, бұл тұтынушылық электроника, автомобиль қауіпсіздігі және басқа да салалардағы инновацияларды алға жылжытады.

Веб-беттен02.02 TOF系统第二章 dTOF系统 - 超光 Жарықтан жылдам (faster-than-light.net)
авторы: Чао Гуан

Ескерту:

Осы арқылы біз веб-сайтымызда көрсетілген кейбір суреттер білім беруді және ақпарат алмасуды насихаттау мақсатында Интернеттен және Уикипедиядан жиналғанын мәлімдейміз. Біз барлық авторлардың зияткерлік меншік құқықтарын құрметтейміз. Бұл суреттерді пайдалану коммерциялық пайда табуды көздемейді.
Егер сіз пайдаланылған кез келген мазмұн сіздің авторлық құқығыңызды бұзады деп ойласаңыз, бізбен хабарласыңыз. Біз зияткерлік меншік туралы заңдар мен ережелердің сақталуын қамтамасыз ету үшін суреттерді жою немесе тиісті сілтеме беру сияқты тиісті шараларды қабылдауға дайынбыз. Біздің мақсатымыз - мазмұнға бай, әділ және басқалардың зияткерлік меншік құқықтарын құрметтейтін платформаны сақтау.
Бізбен келесі электрондық пошта мекенжайы бойынша хабарласыңыз:sales@lumispot.cnБіз кез келген хабарлама алғаннан кейін дереу шара қолдануға міндеттенеміз және осындай мәселелерді шешуде 100% ынтымақтастыққа кепілдік береміз.