Přihlaste se k odběru našich sociálních médií pro rychlý příspěvek
Technologie přímého času (DTOF) je inovativní přístup k přesné měření doby letu světla a využívající metodu korelovaného jednoho fotonového počítání (TCSPC). Tato technologie je nedílnou součástí řady aplikací, od snímání blízkosti spotřební elektroniky až po pokročilé systémy LiDAR v automobilových aplikacích. Ve svém jádru se systémy DTOF skládají z několika klíčových komponent, z nichž každá hraje klíčovou roli při zajišťování přesných měření vzdálenosti.
Základní komponenty systémů DTOF
Laserový ovladač a laser
Ovladač laseru, klíčová část obvodu vysílače, generuje digitální signály pulsu pro ovládání emise laseru pomocí přepínání MOSFET. Zvláště laseryLasery emitující povrch svislých dutin(VCSELS), jsou upřednostňovány pro jejich úzké spektrum, vysokou intenzitu energie, rychlé modulační schopnosti a snadnou integraci. V závislosti na aplikaci jsou vybrány vlnové délky 850 nm nebo 940 nm pro rovnováhu mezi vrcholy absorpce solárního spektra a kvantovou účinností senzoru.
Přenos a přijímání optiky
Na straně vysílání, jednoduchá optická čočka nebo kombinace kolimačních čoček a difrakčních optických prvků (DO) řídí laserový paprsek přes požadované zorné pole. Přijímací optika, jejímž cílem je shromažďovat světlo v cílovém poli, těží z čoček s nižšími F-nuly a vyšší relativní osvětlení, vedle úzkopásmového filtru, aby se eliminoval rušení cizího světla.
Senzory SPAD a SIPM
Diody s jedním fototonem lavinami (SPAD) a křemíkové fotomultiplikátory (SIPM) jsou primárním senzory v systémech DTOF. SPAD se vyznačují jejich schopností reagovat na jednotlivé fotony, což spustí silný lavinový proud pouze jedním fotonem, což z nich činí ideální pro vysoce přesné měření. Jejich větší velikost pixelů ve srovnání s tradičními senzory CMOS však omezuje prostorové rozlišení systémů DTOF.
Časový převodník (TDC)
Obvod TDC překládá analogové signály do digitálních signálů reprezentovaných časem a zachycuje přesný okamžik, kdy je každý fotonový puls zaznamenán. Tato přesnost je zásadní pro stanovení polohy cílového objektu na základě histogramu zaznamenaných pulzů.
Zkoumání parametrů výkonu DTOF
Rozsah detekce a přesnost
Rozsah detekce systému DTOF se teoreticky rozprostírá, pokud se jeho světelné pulzy mohou pohybovat a odrážet se zpět do senzoru, zřetelně identifikované z šumu. U spotřební elektroniky je zaměření často v rozmezí 5 m, využívající VCSELS, zatímco automobilové aplikace mohou vyžadovat detekční rozsahy 100 m nebo více, což vyžaduje různé technologie, jako jsou úhoři nebovláknité lasery.
Kliknutím sem se dozvíte více o produktu
Maximální jednoznačný rozsah
Maximální rozsah bez dvojznačnosti závisí na intervalu mezi emitovanými pulzy a modulační frekvence laseru. Například s modulační frekvencí 1MHz může jednoznačný rozsah dosáhnout až 150 m.
Přesnost a chyba
Přesnost v systémech DTOF je ze své podstaty omezena šířkou pulzu laseru, zatímco chyby mohou vzniknout z různých nejistot ve složkách, včetně laserového ovladače, odezvy senzoru SPAD a přesnosti obvodu TDC. Strategie, jako je použití referenčního SPAD, mohou pomoci zmírnit tyto chyby stanovením základní linie pro načasování a vzdálenost.
Odolnost proti hluku a rušení
Systémy DTOF se musí potýkat s hlukem na pozadí, zejména v silném světelném prostředí. Techniky, jako je použití více pixelů SPAD s různou úrovní útlumu, mohou tuto výzvu pomoci zvládnout. Navíc schopnost DTOF rozlišovat mezi přímými a vícenásobnými odrazy zvyšuje jeho robustnost vůči rušení.
Prostorové rozlišení a spotřeba energie
Pokroky v technologii senzoru SPAD, jako je přechod od osvětlení na přední straně (FSI) k procesům osvětlení na straně na straně (BSI), mají výrazně zlepšené rychlosti absorpce fotonu a účinnost senzoru. Tento pokrok v kombinaci s pulzní povahou DTOF systémů vede k nižší spotřebě energie ve srovnání s kontinuálními vlnovými systémy, jako je ITOF.
Budoucnost technologie DTOF
Přes vysoké technické bariéry a náklady spojené s technologií DTOF je jeho výhody v přesnosti, rozsahu a energetické účinnosti z něj činí slibným kandidátem pro budoucí aplikace v různých oborech. Vzhledem k tomu, že technologie senzoru a design elektronického obvodu se nadále vyvíjejí, jsou systémy DTOF připraveny k širšímu přijetí, vedení inovací v spotřební elektronice, automobilové bezpečnosti a dále.
- Z webové stránky02.02 TOF 系统 第二章 DTOF 系统-超光 Rychlejší než světlo (rychlejší than-Light.net)
- Autor: Chao Guang
Zřeknutí se odpovědnosti:
- Tímto prohlašujeme, že některé z obrázků zobrazených na našem webu jsou shromažďovány z internetu a Wikipedie s cílem podpořit vzdělávání a sdílení informací. Respektujeme práva duševního vlastnictví všech tvůrců. Použití těchto obrázků není určeno pro komerční zisk.
- Pokud se domníváte, že některý z použitých obsahu porušuje vaše autorská práva, kontaktujte nás. Jsme více než ochotni přijmout příslušná opatření, včetně odstranění obrázků nebo poskytování řádného přiřazení, abychom zajistili dodržování zákonů a předpisů duševního vlastnictví. Naším cílem je udržovat platformu, která je bohatá na obsah, spravedlivé a respektuje práva duševního vlastnictví ostatních.
- Kontaktujte nás na následující e -mailové adrese:sales@lumispot.cn. Zavazujeme se k okamžitému opatření po obdržení jakéhokoli oznámení a zaručení 100% spolupráce při řešení jakýchkoli takových problémů.
Čas příspěvku: Mar-07-2024