Berita - penderia dTOF: Prinsip kerja dan komponen utama.

Langgan Media Sosial Kami Untuk Siaran Segera

Teknologi Direct Time-of-Flight (dTOF) ialah pendekatan inovatif untuk mengukur masa penerbangan cahaya dengan tepat, menggunakan kaedah Pengiraan Foton Tunggal Berkorelasi Masa (TCSPC).Teknologi ini adalah penting kepada pelbagai aplikasi, daripada penderiaan jarak dalam elektronik pengguna kepada sistem LiDAR canggih dalam aplikasi automotif.Pada terasnya, sistem dTOF terdiri daripada beberapa komponen utama, masing-masing memainkan peranan penting dalam memastikan pengukuran jarak yang tepat.

Komponen Teras Sistem dTOF

Pemacu Laser dan Laser

Pemacu laser, bahagian penting dalam litar pemancar, menjana isyarat nadi digital untuk mengawal pancaran laser melalui pensuisan MOSFET.Laser, terutamanyaLaser Pemancar Permukaan Rongga Menegak(VCSEL), digemari kerana spektrumnya yang sempit, keamatan tenaga yang tinggi, keupayaan modulasi pantas dan kemudahan penyepaduan.Bergantung pada aplikasi, panjang gelombang 850nm atau 940nm dipilih untuk mengimbangi antara puncak penyerapan spektrum suria dan kecekapan kuantum sensor.

Memancar dan Menerima Optik

Pada bahagian pemancar, kanta optik ringkas atau gabungan kanta kolimat dan Elemen Optik Beza (DOE) mengarahkan pancaran laser merentasi medan pandangan yang dikehendaki.Optik penerima, bertujuan untuk mengumpulkan cahaya dalam medan pandangan sasaran, mendapat manfaat daripada kanta dengan nombor F yang lebih rendah dan pencahayaan relatif yang lebih tinggi, bersama penapis jalur sempit untuk menghapuskan gangguan cahaya luar.

Penderia SPAD dan SiPM

Diod avalanche foton tunggal (SPAD) dan Silicon photomultipliers (SiPM) ialah penderia utama dalam sistem dTOF.SPAD dibezakan dengan keupayaannya untuk bertindak balas kepada foton tunggal, mencetuskan arus runtuhan salji yang kuat dengan hanya satu foton, menjadikannya sesuai untuk pengukuran ketepatan tinggi.Walau bagaimanapun, saiz pikselnya yang lebih besar berbanding dengan penderia CMOS tradisional mengehadkan resolusi spatial sistem dTOF.

Penukar Masa-ke-Digital (TDC)

Litar TDC menterjemah isyarat analog kepada isyarat digital yang diwakili oleh masa, menangkap momen tepat setiap nadi foton direkodkan.Ketepatan ini adalah penting untuk menentukan kedudukan objek sasaran berdasarkan histogram denyutan yang direkodkan.

Meneroka Parameter Prestasi dTOF

Julat dan Ketepatan Pengesanan

Julat pengesanan sistem dTOF secara teorinya menjangkau sejauh denyutan cahayanya boleh bergerak dan dipantulkan kembali ke penderia, yang dikenal pasti dengan jelas daripada hingar.Untuk elektronik pengguna, tumpuan selalunya berada dalam julat 5m, menggunakan VCSEL, manakala aplikasi automotif mungkin memerlukan julat pengesanan 100m atau lebih, yang memerlukan teknologi yang berbeza seperti EEL ataulaser gentian.

klik di sini untuk mengetahui lebih lanjut tentang produk

Julat Tidak Samar Maksimum

Julat maksimum tanpa kekaburan bergantung pada selang antara denyutan yang dipancarkan dan frekuensi modulasi laser.Sebagai contoh, dengan frekuensi modulasi 1MHz, julat yang tidak jelas boleh mencapai sehingga 150m.

Ketepatan dan Ralat

Ketepatan dalam sistem dTOF sememangnya terhad oleh lebar nadi laser, manakala ralat boleh timbul daripada pelbagai ketidakpastian dalam komponen, termasuk pemacu laser, tindak balas penderia SPAD dan ketepatan litar TDC.Strategi seperti menggunakan rujukan SPAD boleh membantu mengurangkan ralat ini dengan mewujudkan garis dasar untuk masa dan jarak.

Rintangan Bunyi dan Gangguan

Sistem dTOF mesti menghadapi bunyi latar belakang, terutamanya dalam persekitaran cahaya yang kuat.Teknik seperti menggunakan berbilang piksel SPAD dengan tahap pengecilan yang berbeza-beza boleh membantu mengurus cabaran ini.Selain itu, keupayaan dTOF untuk membezakan antara pantulan langsung dan berbilang laluan meningkatkan keteguhannya terhadap gangguan.

Resolusi Spatial dan Penggunaan Kuasa

Kemajuan dalam teknologi penderia SPAD, seperti peralihan daripada proses pencahayaan sisi hadapan (FSI) kepada pencahayaan sisi belakang (BSI), telah meningkatkan kadar penyerapan foton dan kecekapan penderia dengan ketara.Kemajuan ini, digabungkan dengan sifat berdenyut sistem dTOF, menghasilkan penggunaan kuasa yang lebih rendah berbanding sistem gelombang berterusan seperti iTOF.

Masa Depan Teknologi dTOF

Walaupun halangan teknikal yang tinggi dan kos yang berkaitan dengan teknologi dTOF, kelebihannya dalam ketepatan, julat dan kecekapan kuasa menjadikannya calon yang menjanjikan untuk aplikasi masa hadapan dalam pelbagai bidang.Memandangkan teknologi penderia dan reka bentuk litar elektronik terus berkembang, sistem dTOF bersedia untuk penggunaan yang lebih meluas, memacu inovasi dalam elektronik pengguna, keselamatan automotif dan seterusnya.

Dari laman web02.02 TOF系统第二章 dTOF系统 - 超光 Lebih cepat daripada cahaya (lebih cepat daripada cahaya.net)
oleh pengarang: Chao Guang

Penafian:

Kami dengan ini mengisytiharkan bahawa beberapa imej yang dipaparkan di laman web kami dikumpulkan daripada Internet dan Wikipedia, dengan tujuan untuk mempromosikan pendidikan dan perkongsian maklumat.Kami menghormati hak harta intelek semua pencipta.Penggunaan imej ini tidak bertujuan untuk keuntungan komersial.
Jika anda percaya bahawa mana-mana kandungan yang digunakan melanggar hak cipta anda, sila hubungi kami.Kami lebih bersedia untuk mengambil langkah yang sewajarnya, termasuk mengalih keluar imej atau memberikan atribusi yang betul, untuk memastikan pematuhan kepada undang-undang dan peraturan harta intelek.Matlamat kami adalah untuk mengekalkan platform yang kaya dengan kandungan, adil dan menghormati hak harta intelek orang lain.
Sila hubungi kami di alamat e-mel berikut:sales@lumispot.cn.Kami komited untuk mengambil tindakan segera setelah menerima sebarang pemberitahuan dan menjamin kerjasama 100% dalam menyelesaikan sebarang isu tersebut.