Berlangganan media sosial kami untuk posting cepat
Teknologi Direct Time-Of-Flight (DTOF) adalah pendekatan inovatif untuk mengukur waktu penerbangan cahaya secara tepat, memanfaatkan metode penghitungan foton tunggal (TCSPC) yang berkorelasi waktu. Teknologi ini merupakan bagian integral dari berbagai aplikasi, dari penginderaan kedekatan dalam elektronik konsumen hingga sistem lidar canggih dalam aplikasi otomotif. Pada intinya, sistem DTOF terdiri dari beberapa komponen utama, masing -masing memainkan peran penting dalam memastikan pengukuran jarak yang akurat.
Komponen inti dari sistem DTOF
Pengemudi laser dan laser
Driver laser, bagian penting dari sirkuit pemancar, menghasilkan sinyal pulsa digital untuk mengontrol emisi laser melalui switching MOSFET. Laser, khususnyaLaser pemancar permukaan rongga vertikal(VCSEL), lebih disukai untuk spektrum sempit, intensitas energi tinggi, kemampuan modulasi cepat, dan kemudahan integrasi. Bergantung pada aplikasi, panjang gelombang 850nm atau 940nm dipilih untuk menyeimbangkan antara puncak penyerapan spektrum surya dan efisiensi kuantum sensor.
Mentransmisikan dan menerima optik
Di sisi transmisi, lensa optik sederhana atau kombinasi lensa collimating dan elemen optik difraktif (apakah) mengarahkan balok laser melintasi bidang pandang yang diinginkan. Optik penerima, yang ditujukan untuk mengumpulkan cahaya dalam bidang pandang target, mendapat manfaat dari lensa dengan angka-F yang lebih rendah dan iluminasi relatif yang lebih tinggi, di samping filter pita sempit untuk menghilangkan gangguan cahaya asing.
SPAD dan sensor SIPM
Dioda longsor photon tunggal (SPAD) dan silikon photomultipliers (SIPM) adalah sensor utama dalam sistem DTOF. SPAD dibedakan oleh kemampuan mereka untuk merespons foton tunggal, memicu arus longsoran yang kuat dengan hanya satu foton, menjadikannya ideal untuk pengukuran presisi tinggi. Namun, ukuran pikselnya yang lebih besar dibandingkan dengan sensor CMOS tradisional membatasi resolusi spasial sistem DTOF.
Konverter Waktu-ke-Digital (TDC)
Sirkuit TDC menerjemahkan sinyal analog ke dalam sinyal digital yang diwakili oleh waktu, menangkap momen yang tepat setiap pulsa foton direkam. Akurasi ini sangat penting untuk menentukan posisi objek target berdasarkan histogram pulsa yang direkam.
Menjelajahi Parameter Kinerja DTOF
Rentang dan akurasi deteksi
Kisaran deteksi sistem DTOF secara teoritis memanjang sejauh pulsa cahaya dapat bergerak dan dipantulkan kembali ke sensor, diidentifikasi dengan jelas dari kebisingan. Untuk elektronik konsumen, fokusnya seringkali dalam kisaran 5m, memanfaatkan vcsels, sedangkan aplikasi otomotif mungkin memerlukan rentang deteksi 100m atau lebih, mengharuskan berbagai teknologi seperti belut atauLaser Serat.
Klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang produk tersebut
Kisaran maksimum yang tidak ambigu
Kisaran maksimum tanpa ambiguitas tergantung pada interval antara pulsa yang dipancarkan dan frekuensi modulasi laser. Misalnya, dengan frekuensi modulasi 1MHz, kisaran yang tidak ambigu dapat mencapai hingga 150m.
Presisi dan kesalahan
Presisi dalam sistem DTOF secara inheren dibatasi oleh lebar pulsa laser, sementara kesalahan dapat muncul dari berbagai ketidakpastian dalam komponen, termasuk driver laser, respons sensor SPAD, dan akurasi sirkuit TDC. Strategi seperti menggunakan SPAD referensi dapat membantu mengurangi kesalahan ini dengan menetapkan garis dasar untuk waktu dan jarak.
Resistensi kebisingan dan gangguan
Sistem DTOF harus bersaing dengan kebisingan latar belakang, terutama di lingkungan cahaya yang kuat. Teknik seperti menggunakan beberapa piksel SPAD dengan berbagai tingkat atenuasi dapat membantu mengelola tantangan ini. Selain itu, kemampuan DTOF untuk membedakan antara refleksi langsung dan multipath meningkatkan ketahanannya terhadap gangguan.
Resolusi spasial dan konsumsi daya
Kemajuan dalam teknologi sensor SPAD, seperti transisi dari penerangan sisi depan (FSI) ke proses pencahayaan sisi belakang (BSI), secara signifikan meningkatkan tingkat penyerapan foton dan efisiensi sensor. Kemajuan ini, dikombinasikan dengan sifat berdenyut dari sistem DTOF, menghasilkan konsumsi daya yang lebih rendah dibandingkan dengan sistem gelombang kontinu seperti ITOF.
Masa depan teknologi DTOF
Terlepas dari hambatan teknis yang tinggi dan biaya yang terkait dengan teknologi DTOF, keunggulannya dalam akurasi, jangkauan, dan efisiensi daya menjadikannya kandidat yang menjanjikan untuk aplikasi di masa depan di bidang yang beragam. Karena teknologi sensor dan desain sirkuit elektronik terus berkembang, sistem DTOF siap untuk adopsi yang lebih luas, mendorong inovasi dalam elektronik konsumen, keselamatan otomotif, dan seterusnya.
- Dari halaman web02.02 TOF 系统 第二章 DTOF 系统-超光 lebih cepat dari cahaya (lebih cepat dari light.net)
- Oleh Penulis: Chao Guang
Penafian:
- Kami dengan ini menyatakan bahwa beberapa gambar yang ditampilkan di situs web kami dikumpulkan dari Internet dan Wikipedia, dengan tujuan mempromosikan pendidikan dan berbagi informasi. Kami menghormati hak kekayaan intelektual dari semua pencipta. Penggunaan gambar -gambar ini tidak dimaksudkan untuk keuntungan komersial.
- Jika Anda yakin bahwa salah satu konten yang digunakan melanggar hak cipta Anda, silakan hubungi kami. Kami lebih dari bersedia untuk mengambil langkah -langkah yang tepat, termasuk menghapus gambar atau memberikan atribusi yang tepat, untuk memastikan kepatuhan terhadap undang -undang dan peraturan kekayaan intelektual. Tujuan kami adalah mempertahankan platform yang kaya akan konten, adil, dan menghormati hak kekayaan intelektual orang lain.
- Silakan hubungi kami di alamat email berikut:sales@lumispot.cn. Kami berkomitmen untuk mengambil tindakan segera setelah menerima pemberitahuan apa pun dan menjamin kerja sama 100% dalam menyelesaikan masalah tersebut.
Waktu posting: Mar-07-2024