Абонирайте се за нашите социални медии за бърза публикация
Технологията Direct Time-Of Flight (DTOF) е иновативен подход за прецизно измерване на времето на полет на светлината, използвайки метода на единично броене на единични фотони (TCSPC). Тази технология е неразделна част от различни приложения, от сензор за близост в потребителската електроника до напреднали LIDAR системи в автомобилни приложения. В основата си системите DTOF се състоят от няколко ключови компонента, всеки от които играе решаваща роля за осигуряване на точни измервания на разстоянието.
Основните компоненти на DTOF системите
Лазерен драйвер и лазер
Лазерният драйвер, основна част на веригата на предавателя, генерира цифрови импулсни сигнали за контрол на емисиите на лазера чрез превключване на MOSFET. Особено лазериВертикална повърхност на кухината, излъчваща лазери(VCSEL), са предпочитани за техния тесен спектър, висока енергийна интензивност, възможности за бърза модулация и лекота на интеграция. В зависимост от приложението са избрани дължини на вълната от 850 nm или 940nm, за да се балансира между пиковете на абсорбция на слънчев спектър и квантовата ефективност на сензора.
Предаване и получаване на оптика
От страна на предаването, обикновена оптична леща или комбинация от колимиращи лещи и дифракционни оптични елементи (прави) насочва лазерния лъч през желаното зрително поле. Получаващата оптика, насочена към събиране на светлина в рамките на зрителното поле, се възползва от лещите с по-ниски F-номера и по-висока относителна осветеност, заедно с теснолентови филтри за елиминиране на външни светлинни смущения.
SPAD и SIPM сензори
Еднофотонните лавинови диоди (SPAD) и силиконовите фотоумнипляри (SIPM) са основните сензори в DTOF системите. SPAD се отличават по способността им да реагират на единични фотони, задействайки силен лавинов ток само с един фотон, което ги прави идеални за измервания с висока точност. Въпреки това, по -големият им размер на пикселите в сравнение с традиционните CMOS сензори ограничава пространствената разделителна способност на DTOF системите.
Преобразувател на време в дигитал (TDC)
TDC веригата превежда аналогови сигнали в цифрови сигнали, представени от времето, заснемайки точния момент, когато всеки фотон импулс се записва. Тази точност е от решаващо значение за определяне на позицията на целевия обект въз основа на хистограмата на записаните импулси.
Проучване на параметрите на производителността на DTOF
Обхват на откриване и точност
Обхватът на откриване на DTOF система теоретично се простира, доколкото светлинните му импулси могат да пътуват и да се отразяват обратно към сензора, идентифицирани ясно от шум. За потребителската електроника фокусът често е в обхват на 5 м, използвайки VCSEL, докато автомобилните приложения могат да изискват диапазони на откриване от 100 м или повече, налагащи различни технологии като змиорки или змиорки илиЛазери от влакна.
Щракнете тук, за да научите повече за продукта
Максимален недвусмислен диапазон
Максималният обхват без неяснота зависи от интервала между излъчваните импулси и честотата на модулацията на лазера. Например, с честота на модулация 1MHz, недвусмисленият диапазон може да достигне до 150m.
Прецизност и грешка
Прецизността в системите DTOF е по своята същност ограничена от ширината на импулса на лазера, докато грешките могат да възникнат от различни несигурности в компонентите, включително лазерния драйвер, отговора на сензора SPAD и точността на схемата на TDC. Стратегии като използване на референтен SPAD могат да помогнат за смекчаване на тези грешки чрез установяване на базова линия за срокове и разстояние.
Съпротивление на шума и смущения
DTOF системите трябва да се борят с фоновия шум, особено в силни леки среди. Техники като използване на множество пиксели SPAD с различни нива на затихване могат да помогнат за управлението на това предизвикателство. Освен това, способността на DTOF да прави разлика между директни и многопътни отражения повишава своята стабилност срещу смущения.
Пространствена разделителна способност и консумация на енергия
Напредъкът в SPAD сензорната технология, като прехода от процесите на осветяване на предната страна (FSI) към процесите на осветяване на гърба (BSI), значително подобри скоростта на абсорбция на фотон и ефективността на сензора. Този напредък, комбиниран с импулсния характер на DTOF системите, води до по -ниска консумация на енергия в сравнение с непрекъснати вълнови системи като ITOF.
Бъдещето на DTOF технологията
Въпреки високите технически бариери и разходи, свързани с технологията DTOF, нейните предимства в точността, обхвата и ефективността на електроенергията го правят обещаващ кандидат за бъдещи приложения в различни области. Тъй като сензорната технология и дизайнът на електронните вериги продължават да се развиват, DTOF системите са готови за по -широко приемане, движещи иновации в потребителската електроника, автомобилната безопасност и извън него.
- От уеб страницата02.02 TOF 系统 第二章 DTOF 系统-超光 По-бързо от светлината (по-бързо-от светлина.net)
- От автора: Чао Гуанг
Отказ от отговорност:
- С настоящото декларираме, че някои от изображенията, показани на нашия уебсайт, са събрани от Интернет и Уикипедия с цел насърчаване на образованието и споделянето на информация. Ние уважаваме правата на интелектуалната собственост на всички създатели. Използването на тези изображения не е предназначено за търговска печалба.
- Ако смятате, че някое от използваното съдържание нарушава авторското ви право, моля, свържете се с нас. Ние сме повече от готови да предприемем подходящи мерки, включително премахване на изображения или предоставяне на подходящо приписване, за да гарантираме спазването на законите и разпоредбите на интелектуалната собственост. Нашата цел е да поддържаме платформа, която е богата на съдържание, справедливо и зачита правата на интелектуалната собственост на другите.
- Моля, свържете се с нас на следния имейл адрес:sales@lumispot.cn. Ние се ангажираме да предприемем незабавни действия при получаване на известие и гарантиране на 100% сътрудничество при разрешаването на такива проблеми.
Време за публикация: Mar-07-2024