Abonner på vores sociale medier for et hurtigt indlæg
Direct Time-of-Flight (dTOF) teknologi er en innovativ tilgang til præcist at måle lysets flyvetid, ved at bruge metoden Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC).Denne teknologi er integreret i en række applikationer, fra nærhedsføling i forbrugerelektronik til avancerede LiDAR-systemer i bilapplikationer.I sin kerne består dTOF-systemer af flere nøglekomponenter, der hver spiller en afgørende rolle for at sikre nøjagtige afstandsmålinger.
Kernekomponenterne i dTOF-systemer
Laser driver og laser
Laserdriveren, en central del af senderkredsløbet, genererer digitale impulssignaler for at styre laserens emission via MOSFET-switch.Især lasereVertikale hulrumsoverfladeudsendende lasere(VCSEL'er), foretrækkes for deres smalle spektrum, høje energiintensitet, hurtige moduleringsevner og lette integration.Afhængigt af applikationen vælges bølgelængder på 850nm eller 940nm for at balancere mellem solspektrumabsorptionstoppe og sensorkvanteeffektivitet.
Sende- og modtageoptik
På den transmitterende side leder en simpel optisk linse eller en kombination af kollimerende linser og Diffractive Optical Elements (DOE'er) laserstrålen hen over det ønskede synsfelt.Modtagelsesoptikken, der sigter mod at samle lys inden for målsynsfeltet, drager fordel af linser med lavere F-tal og højere relativ belysning, sammen med smalbåndsfiltre for at eliminere uvedkommende lysinterferens.
SPAD og SiPM sensorer
Enkeltfoton lavinedioder (SPAD) og silicium fotomultiplikatorer (SiPM) er de primære sensorer i dTOF-systemer.SPAD'er er kendetegnet ved deres evne til at reagere på enkelte fotoner, der udløser en stærk lavinestrøm med kun én foton, hvilket gør dem ideelle til højpræcisionsmålinger.Deres større pixelstørrelse sammenlignet med traditionelle CMOS-sensorer begrænser dog den rumlige opløsning af dTOF-systemer.
Time-to-Digital Converter (TDC)
TDC-kredsløbet oversætter analoge signaler til digitale signaler repræsenteret ved tid og fanger det præcise øjeblik, hver fotonimpuls optages.Denne nøjagtighed er afgørende for at bestemme positionen af målobjektet baseret på histogrammet af registrerede impulser.
Udforskning af dTOF-ydeevneparametre
Detektionsområde og nøjagtighed
Detektionsområdet for et dTOF-system strækker sig teoretisk så langt, som dets lysimpulser kan rejse og reflekteres tilbage til sensoren, identificeret tydeligt fra støj.For forbrugerelektronik er fokus ofte inden for en rækkevidde på 5 m, ved at bruge VCSEL'er, mens bilapplikationer kan kræve detektionsområder på 100 m eller mere, hvilket nødvendiggør forskellige teknologier som EEL'er ellerfiberlasere.
klik her for at lære mere om produktet
Maksimal entydig rækkevidde
Det maksimale område uden tvetydighed afhænger af intervallet mellem udsendte impulser og laserens modulationsfrekvens.For eksempel, med en modulationsfrekvens på 1MHz, kan den entydige rækkevidde nå op til 150m.
Præcision og fejl
Præcision i dTOF-systemer er i sagens natur begrænset af laserens pulsbredde, mens fejl kan opstå fra forskellige usikkerheder i komponenterne, herunder laserdriveren, SPAD-sensorrespons og TDC-kredsløbsnøjagtighed.Strategier som at bruge en reference SPAD kan hjælpe med at afbøde disse fejl ved at etablere en baseline for timing og distance.
Støj- og interferensmodstand
dTOF-systemer skal kæmpe med baggrundsstøj, især i stærkt lysmiljøer.Teknikker såsom brug af flere SPAD-pixel med varierende dæmpningsniveauer kan hjælpe med at håndtere denne udfordring.Derudover øger dTOF's evne til at skelne mellem direkte og flervejsrefleksioner dens robusthed mod interferens.
Rumlig opløsning og strømforbrug
Fremskridt inden for SPAD-sensorteknologi, såsom overgangen fra front-side belysning (FSI) til bagside belysning (BSI) processer, har væsentligt forbedret foton absorptionshastigheder og sensor effektivitet.Dette fremskridt, kombineret med dTOF-systemernes pulserende natur, resulterer i lavere strømforbrug sammenlignet med kontinuerlige bølgesystemer som iTOF.
Fremtiden for dTOF-teknologi
På trods af de høje tekniske barrierer og omkostninger forbundet med dTOF-teknologi, gør dens fordele med hensyn til nøjagtighed, rækkevidde og strømeffektivitet den til en lovende kandidat til fremtidige anvendelser inden for forskellige områder.Efterhånden som sensorteknologi og elektronisk kredsløbsdesign fortsætter med at udvikle sig, er dTOF-systemer klar til en bredere anvendelse, hvilket driver innovationer inden for forbrugerelektronik, bilsikkerhed og mere.
- Fra websiden02.02 TOF系统 第二章 dTOF系统 - 超光 Hurtigere end lyset (faster-than-light.net)
- af forfatteren: Chao Guang
Ansvarsfraskrivelse:
- Vi erklærer hermed, at nogle af de billeder, der vises på vores hjemmeside, er indsamlet fra internettet og Wikipedia, med det formål at fremme uddannelse og informationsdeling.Vi respekterer alle skaberes intellektuelle ejendomsrettigheder.Brugen af disse billeder er ikke beregnet til kommerciel vinding.
- Hvis du mener, at noget af det anvendte indhold krænker din ophavsret, bedes du kontakte os.Vi er mere end villige til at træffe passende foranstaltninger, herunder at fjerne billeder eller levere korrekt tilskrivning, for at sikre overholdelse af love og regler om intellektuel ejendom.Vores mål er at opretholde en platform, der er rig på indhold, fair og respekterer andres intellektuelle ejendomsrettigheder.
- Kontakt os venligst på følgende e-mailadresse:sales@lumispot.cn.Vi forpligter os til at træffe øjeblikkelige foranstaltninger efter at have modtaget en meddelelse og garanterer 100 % samarbejde med at løse sådanne problemer.
Posttid: Mar-07-2024