Doğrudan Uçuş Süresi (dTOF) teknolojisi, Zamanla İlişkili Tek Foton Sayımı (TCSPC) yöntemini kullanarak ışığın uçuş süresini hassas bir şekilde ölçmeye yönelik yenilikçi bir yaklaşımdır. Bu teknoloji, tüketici elektroniğindeki yakınlık algılamasından otomotiv uygulamalarındaki gelişmiş LiDAR sistemlerine kadar çeşitli uygulamaların ayrılmaz bir parçasıdır. Temelde dTOF sistemleri, her biri doğru mesafe ölçümlerinin sağlanmasında önemli bir rol oynayan birkaç temel bileşenden oluşur.
dTOF Sistemlerinin Temel Bileşenleri
Lazer Sürücü ve Lazer
Verici devresinin önemli bir parçası olan lazer sürücüsü, MOSFET anahtarlama yoluyla lazerin emisyonunu kontrol etmek için dijital darbe sinyalleri üretir. Lazerler, özellikleDikey Boşluklu Yüzey Yayan Lazerler(VCSEL'ler), dar spektrumları, yüksek enerji yoğunlukları, hızlı modülasyon yetenekleri ve entegrasyon kolaylığı nedeniyle tercih edilmektedir. Uygulamaya bağlı olarak, güneş spektrumu absorpsiyon tepe noktaları ile sensörün kuantum verimliliği arasındaki dengeyi sağlamak için 850 nm veya 940 nm dalga boyları seçilir.
Verici ve Alıcı Optikler
İletim tarafında, basit bir optik mercek veya yönlendirme mercekleri ile Kırınımlı Optik Elemanların (DOE'ler) bir kombinasyonu, lazer ışınını istenen görüş alanına yönlendirir. Işığı hedef görüş alanı içinde toplamayı amaçlayan alıcı optikler, yabancı ışık girişimini ortadan kaldırmak için dar bant filtrelerin yanı sıra daha düşük F sayılarına ve daha yüksek bağıl aydınlatmaya sahip lenslerden yararlanır.
SPAD ve SiPM Sensörleri
Tek foton çığ diyotları (SPAD) ve Silikon fotomultipliers (SiPM), dTOF sistemlerindeki birincil sensörlerdir. SPAD'ler, tek fotonlara yanıt verme, tek bir fotonla güçlü bir çığ akımı tetikleme yetenekleriyle öne çıkıyor ve bu da onları yüksek hassasiyetli ölçümler için ideal kılıyor. Ancak geleneksel CMOS sensörlere kıyasla daha büyük piksel boyutları, dTOF sistemlerinin uzaysal çözünürlüğünü sınırlar.
Zaman-Dijital Dönüştürücü (TDC)
TDC devresi, analog sinyalleri zamanla temsil edilen dijital sinyallere dönüştürerek, her foton darbesinin kaydedildiği anı kesin olarak yakalar. Bu doğruluk, kaydedilen darbelerin histogramına dayanarak hedef nesnenin konumunu belirlemek için çok önemlidir.
dTOF Performans Parametrelerini Keşfetme
Tespit Aralığı ve Doğruluk
Bir dTOF sisteminin algılama aralığı teorik olarak, ışık darbelerinin hareket edebildiği ve gürültüden belirgin bir şekilde tanımlanan sensöre geri yansıtılabileceği kadar uzanır. Tüketici elektroniği için odak noktası genellikle VCSEL'ler kullanılarak 5 m'lik bir aralıktır; otomotiv uygulamaları ise EEL'ler veya EEL'ler gibi farklı teknolojiler gerektiren 100 m veya daha fazla algılama aralıkları gerektirebilir.fiber lazerler.
Ürün hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın
Maksimum Kesin Aralık
Belirsizlik içermeyen maksimum aralık, yayılan darbeler arasındaki aralığa ve lazerin modülasyon frekansına bağlıdır. Örneğin, 1MHz modülasyon frekansıyla kesin aralık 150 m'ye kadar ulaşabilir.
Hassasiyet ve Hata
dTOF sistemlerindeki hassasiyet, doğası gereği lazerin darbe genişliği ile sınırlıdır; hatalar ise lazer sürücüsü, SPAD sensörü tepkisi ve TDC devre doğruluğu dahil olmak üzere bileşenlerdeki çeşitli belirsizliklerden kaynaklanabilir. Referans SPAD kullanmak gibi stratejiler, zamanlama ve mesafe için bir temel oluşturarak bu hataların azaltılmasına yardımcı olabilir.
Gürültü ve Parazit Direnci
dTOF sistemleri, özellikle güçlü ışıklı ortamlarda arka plan gürültüsüyle mücadele etmelidir. Değişken zayıflama seviyelerine sahip birden fazla SPAD pikseli kullanmak gibi teknikler bu zorluğun üstesinden gelmeye yardımcı olabilir. Ek olarak dTOF'un doğrudan ve çok yollu yansımaları ayırt etme yeteneği, girişime karşı sağlamlığını artırır.
Uzamsal Çözünürlük ve Güç Tüketimi
Ön taraf aydınlatmasından (FSI) arka taraf aydınlatma (BSI) işlemlerine geçiş gibi SPAD sensör teknolojisindeki ilerlemeler, foton soğurma oranlarını ve sensör verimliliğini önemli ölçüde artırdı. Bu ilerleme, dTOF sistemlerinin darbeli doğasıyla birleştiğinde, iTOF gibi sürekli dalga sistemlerine kıyasla daha düşük güç tüketimiyle sonuçlanır.
dTOF Teknolojisinin Geleceği
dTOF teknolojisiyle ilgili yüksek teknik engellere ve maliyetlere rağmen doğruluk, menzil ve güç verimliliğindeki avantajları, onu çeşitli alanlarda gelecekteki uygulamalar için umut verici bir aday haline getiriyor. Sensör teknolojisi ve elektronik devre tasarımı gelişmeye devam ettikçe, dTOF sistemleri tüketici elektroniği, otomotiv güvenliği ve ötesindeki yenilikleri teşvik ederek daha geniş çapta benimsenmeye hazırlanıyor.
- Web sayfasından02.02 TOF Fotoğrafı dTOF Fotoğrafı - Işıktan daha hızlı (lighter-than-light.net)
- Yazarı: Chao Guang
Yasal Uyarı:
- Web sitemizde görüntülenen bazı görsellerin eğitim ve bilgi paylaşımını teşvik etmek amacıyla internetten ve Wikipedia'dan toplandığını beyan ederiz. Tüm yaratıcıların fikri mülkiyet haklarına saygı duyuyoruz. Bu görsellerin kullanımı ticari kazanç amacı taşımamaktadır.
- Kullanılan içeriklerden herhangi birinin telif hakkınızı ihlal ettiğini düşünüyorsanız lütfen bizimle iletişime geçin. Fikri mülkiyet yasalarına ve düzenlemelerine uygunluğu sağlamak için görüntülerin kaldırılması veya uygun şekilde atıfta bulunulması dahil uygun önlemleri almaya fazlasıyla hazırız. Amacımız içerik açısından zengin, adil ve başkalarının fikri mülkiyet haklarına saygılı bir platform sürdürmektir.
- Lütfen aşağıdaki e-posta adresinden bizimle iletişime geçin:sales@lumispot.cn. Herhangi bir bildirim aldığımızda derhal harekete geçeceğimizi taahhüt ediyoruz ve bu tür sorunların çözümünde %100 işbirliğini garanti ediyoruz.
Gönderim zamanı: Mar-07-2024