Yangiliklar - dTOF sensori: Ish printsipi va asosiy komponentlar.

Tezkor postlar uchun ijtimoiy tarmoqlarimizga obuna bo'ling

To'g'ridan-to'g'ri parvoz vaqti (dTOF) texnologiyasi yorug'likning parvoz vaqtini aniq o'lchash uchun vaqt bilan bog'liq bo'lgan bitta fotonni hisoblash (TCSPC) usulidan foydalangan holda innovatsion yondashuvdir. Ushbu texnologiya iste'molchi elektronikasidagi yaqinlikni sezishdan tortib, avtomobil ilovalaridagi ilg'or LiDAR tizimlarigacha bo'lgan turli xil ilovalar uchun ajralmas hisoblanadi. O'zining asosiy qismida dTOF tizimlari bir nechta asosiy komponentlardan iborat bo'lib, ularning har biri masofani aniq o'lchashni ta'minlashda muhim rol o'ynaydi.

dTOF tizimlarining asosiy komponentlari

Lazer drayveri va lazer

Uzatuvchi sxemaning muhim qismi bo'lgan lazer drayveri MOSFET kommutatsiyasi orqali lazerning emissiyasini boshqarish uchun raqamli impuls signallarini yaratadi. Lazerlar, ayniqsaVertikal bo'shliq yuzasini chiqaradigan lazerlar(VCSEL), tor spektri, yuqori energiya zichligi, tez modulyatsiya imkoniyatlari va integratsiya qulayligi uchun afzal ko'riladi. Qo'llanilishidan kelib chiqib, quyosh spektrining yutilish cho'qqilari va sensorning kvant samaradorligi o'rtasida muvozanatni saqlash uchun 850 nm yoki 940 nm to'lqin uzunliklari tanlanadi.

Optikani uzatish va qabul qilish

Uzatuvchi tomonda, oddiy optik linza yoki kollimatsiya qiluvchi linzalar va diffraktiv optik elementlar (DOE) kombinatsiyasi lazer nurini kerakli ko'rish maydoni bo'ylab yo'naltiradi. Nishon ko'rish maydonida yorug'likni to'plashga qaratilgan qabul qiluvchi optika, tashqi yorug'lik shovqinini bartaraf etish uchun tor polosali filtrlar bilan bir qatorda, pastroq F-raqamli va yuqori nisbiy yorug'likka ega linzalardan foydalanadi.

SPAD va SiPM sensorlari

Bir fotonli ko'chki diodlari (SPAD) va kremniy fotoko'paytirgichlari (SiPM) dTOF tizimlaridagi asosiy sensorlardir. SPADlar bitta fotonlarga javob berish qobiliyati bilan ajralib turadi, ular faqat bitta foton bilan kuchli ko'chki oqimini ishga tushiradi, bu esa ularni yuqori aniqlikdagi o'lchovlar uchun ideal qiladi. Biroq, ularning an'anaviy CMOS sensorlariga nisbatan kattaroq piksel o'lchamlari dTOF tizimlarining fazoviy aniqligini cheklaydi.

Vaqtdan raqamli konvertor (TDC)

TDC sxemasi analog signallarni vaqt bilan ifodalangan raqamli signallarga aylantiradi va har bir foton impulsi qayd etilgan aniq momentni qayd etadi. Bu aniqlik qayd etilgan impulslarning gistogrammasi asosida maqsadli obyektning o'rnini aniqlash uchun juda muhimdir.

dTOF ishlash parametrlarini o'rganish

Aniqlash diapazoni va aniqligi

Nazariy jihatdan dTOF tizimining aniqlash diapazoni uning yorug'lik impulslari shovqindan aniq aniqlangan holda sensorga qaytarilishi va tarqalishi mumkin bo'lgan darajada kengayadi. Iste'molchi elektronikasi uchun diqqat markazida ko'pincha VCSELlardan foydalangan holda 5 m diapazon mavjud, avtomobil ilovalari esa 100 m yoki undan ko'proq aniqlash diapazonlarini talab qilishi mumkin, bu esa EEL yoki boshqa texnologiyalarni talab qiladi.tolali lazerlar.

mahsulot haqida ko'proq bilish uchun bu yerni bosing

Maksimal aniq diapazon

Noaniqliksiz maksimal diapazon chiqarilgan impulslar va lazerning modulyatsiya chastotasi orasidagi intervalga bog'liq. Masalan, 1 MGts modulyatsiya chastotasi bilan aniq diapazon 150 m gacha yetishi mumkin.

Aniqlik va xato

dTOF tizimlarida aniqlik lazerning impuls kengligi bilan chegaralangan, xatolar esa komponentlardagi turli noaniqliklardan, jumladan, lazer drayveri, SPAD sensori javobi va TDC sxemasining aniqligidan kelib chiqishi mumkin. Malumot SPAD dan foydalanish kabi strategiyalar vaqt va masofa uchun bazaviy chiziqni o'rnatish orqali bu xatolarni kamaytirishga yordam beradi.

Shovqin va shovqinlarga qarshilik

dTOF tizimlari, ayniqsa kuchli yorug'lik muhitida, fon shovqiniga qarshi turishi kerak. Turli xil susayish darajalariga ega bir nechta SPAD piksellaridan foydalanish kabi usullar bu muammoni hal qilishga yordam beradi. Bundan tashqari, dTOF ning to'g'ridan-to'g'ri va ko'p yo'lli aks ettirishlarni farqlash qobiliyati uning shovqinlarga qarshi mustahkamligini oshiradi.

Fazoviy o'lchamlari va quvvat sarfi

SPAD sensor texnologiyasidagi yutuqlar, masalan, old tomon yoritish (FSI) dan orqa tomon yoritish (BSI) jarayonlariga o'tish, fotonlarning yutilish tezligini va sensor samaradorligini sezilarli darajada yaxshiladi. Ushbu taraqqiyot, dTOF tizimlarining impulsli tabiati bilan birgalikda, iTOF kabi uzluksiz to'lqin tizimlariga nisbatan kamroq energiya sarfini ta'minlaydi.

dTOF texnologiyasining kelajagi

dTOF texnologiyasi bilan bog'liq yuqori texnik to'siqlar va xarajatlarga qaramay, uning aniqlik, diapazon va energiya samaradorligidagi afzalliklari uni kelajakda turli sohalarda qo'llanilishi uchun istiqbolli nomzodga aylantiradi. Sensor texnologiyasi va elektron sxemalar dizayni rivojlanishda davom etar ekan, dTOF tizimlari kengroq qo'llanilishga tayyor bo'lib, iste'molchi elektronikasi, avtomobil xavfsizligi va boshqa sohalarda innovatsiyalarni rag'batlantirmoqda.

Veb-sahifadan02.02 TOF lín dTOFjín - dTOFjín yorugʻlikdan tezroq (faster-than-light.net)
muallif: Chao Guang

Ogohlantirish:

Biz shu bilan veb-saytimizda namoyish etilgan ba'zi tasvirlar ta'lim va axborot almashishni targ'ib qilish maqsadida Internet va Vikipediyadan olinganligini e'lon qilamiz. Biz barcha ijodkorlarning intellektual mulk huquqlarini hurmat qilamiz. Ushbu tasvirlardan tijorat maqsadlarida foydalanish mo'ljallanmagan.
Agar siz foydalanilgan kontentning birortasi sizning mualliflik huquqingizni buzadi deb hisoblasangiz, iltimos, biz bilan bog'laning. Biz intellektual mulk qonunlari va qoidalariga rioya qilinishini ta'minlash uchun rasmlarni olib tashlash yoki tegishli mualliflik huquqini taqdim etish kabi tegishli choralarni ko'rishga tayyormiz. Bizning maqsadimiz - mazmunga boy, adolatli va boshqalarning intellektual mulk huquqlarini hurmat qiladigan platformani saqlab qolish.
Iltimos, biz bilan quyidagi elektron pochta manzili orqali bog'laning:sales@lumispot.cnBiz har qanday bildirishnomani olgandan so'ng darhol choralar ko'rishga va bunday muammolarni hal qilishda 100% hamkorlikni kafolatlashga majburmiz.