Anlık paylaşımlar için sosyal medya hesaplarımızı takip edin.
Doğrudan Uçuş Süresi (dTOF) teknolojisi, Zaman İlişkili Tek Foton Sayımı (TCSPC) yöntemini kullanarak ışığın uçuş süresini hassas bir şekilde ölçmek için yenilikçi bir yaklaşımdır. Bu teknoloji, tüketici elektroniğindeki yakınlık algılamasından otomotiv uygulamalarındaki gelişmiş LiDAR sistemlerine kadar çeşitli uygulamalar için vazgeçilmezdir. Özünde, dTOF sistemleri, her biri doğru mesafe ölçümlerini sağlamada çok önemli bir rol oynayan çeşitli temel bileşenlerden oluşur.
dTOF Sistemlerinin Temel Bileşenleri
Lazer Sürücüsü ve Lazer
Verici devresinin önemli bir parçası olan lazer sürücüsü, MOSFET anahtarlaması yoluyla lazerin yayılımını kontrol etmek için dijital darbe sinyalleri üretir. Lazerler, özellikleDikey Boşluklu Yüzeyden Emisyon Yapan Lazerler(VCSEL'ler), dar spektrumları, yüksek enerji yoğunlukları, hızlı modülasyon yetenekleri ve entegrasyon kolaylıkları nedeniyle tercih edilmektedir. Uygulamaya bağlı olarak, güneş spektrumu emilim tepe noktaları ile sensör kuantum verimliliği arasında denge sağlamak için 850nm veya 940nm dalga boyları seçilir.
İletim ve Alım Optiği
İletim tarafında, basit bir optik mercek veya kolimatör mercekler ve Kırınımlı Optik Elemanların (DOE) bir kombinasyonu, lazer ışınını istenen görüş alanı boyunca yönlendirir. Hedef görüş alanı içindeki ışığı toplamayı amaçlayan alıcı optikler, daha düşük F-değerlerine ve daha yüksek nispi aydınlatmaya sahip merceklerden ve yabancı ışık girişimini ortadan kaldırmak için dar bant filtrelerinden faydalanır.
SPAD ve SiPM Sensörleri
Tek fotonlu çığ diyotları (SPAD) ve silikon fotomultiplikatörler (SiPM), dTOF sistemlerindeki başlıca sensörlerdir. SPAD'ler, tek fotonlara tepki verebilme yetenekleriyle öne çıkar ve sadece bir fotonla güçlü bir çığ akımı tetikleyerek yüksek hassasiyetli ölçümler için idealdir. Bununla birlikte, geleneksel CMOS sensörlerine kıyasla daha büyük piksel boyutları, dTOF sistemlerinin uzamsal çözünürlüğünü sınırlandırır.
Zaman-Dijital Dönüştürücü (TDC)
TDC devresi, analog sinyalleri zamanla temsil edilen dijital sinyallere dönüştürerek, her foton darbesinin kaydedildiği anı tam olarak yakalar. Bu doğruluk, kaydedilen darbelerin histogramına dayanarak hedef nesnenin konumunu belirlemek için çok önemlidir.
dTOF Performans Parametrelerinin İncelenmesi
Algılama Aralığı ve Doğruluk
Bir dTOF sisteminin algılama aralığı teorik olarak ışık darbelerinin gidebildiği ve gürültüden ayrı olarak sensöre geri yansıtılabildiği kadar uzanır. Tüketici elektroniği uygulamalarında genellikle VCSEL'ler kullanılarak 5 metrelik bir aralık hedeflenirken, otomotiv uygulamalarında 100 metre veya daha fazla algılama aralığı gerekebilir ve bu da EEL'ler gibi farklı teknolojileri zorunlu kılar.fiber lazerler.
Ürün hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın.
Maksimum Belirsiz Olmayan Aralık
Belirsizlik olmaksızın maksimum menzil, yayılan darbeler arasındaki aralığa ve lazerin modülasyon frekansına bağlıdır. Örneğin, 1 MHz'lik bir modülasyon frekansıyla, belirsizlik olmaksızın menzil 150 metreye kadar ulaşabilir.
Hassasiyet ve Hata
dTOF sistemlerindeki hassasiyet, doğası gereği lazerin darbe genişliğiyle sınırlıdır; hatalar ise lazer sürücüsü, SPAD sensör tepkisi ve TDC devresi doğruluğu dahil olmak üzere bileşenlerdeki çeşitli belirsizliklerden kaynaklanabilir. Referans bir SPAD kullanmak gibi stratejiler, zamanlama ve mesafe için bir temel oluşturarak bu hataları azaltmaya yardımcı olabilir.
Gürültü ve Parazit Direnci
dTOF sistemleri, özellikle güçlü ışık ortamlarında, arka plan gürültüsüyle başa çıkmak zorundadır. Değişken zayıflama seviyelerine sahip birden fazla SPAD pikseli kullanmak gibi teknikler bu zorluğun üstesinden gelmeye yardımcı olabilir. Ek olarak, dTOF'un doğrudan ve çoklu yol yansımaları arasında ayrım yapabilme yeteneği, girişimlere karşı dayanıklılığını artırır.
Mekansal Çözünürlük ve Güç Tüketimi
Ön yüzeyden aydınlatmalı (FSI) işlemlerden arka yüzeyden aydınlatmalı (BSI) işlemlere geçiş gibi SPAD sensör teknolojisindeki gelişmeler, foton emilim oranlarını ve sensör verimliliğini önemli ölçüde iyileştirmiştir. Bu ilerleme, dTOF sistemlerinin darbeli yapısıyla birleştiğinde, iTOF gibi sürekli dalga sistemlerine kıyasla daha düşük güç tüketimiyle sonuçlanmaktadır.
dTOF Teknolojisinin Geleceği
dTOF teknolojisiyle ilişkili yüksek teknik engellere ve maliyetlere rağmen, doğruluk, menzil ve güç verimliliğindeki avantajları, onu çeşitli alanlarda gelecekteki uygulamalar için umut vadeden bir aday haline getiriyor. Sensör teknolojisi ve elektronik devre tasarımı gelişmeye devam ettikçe, dTOF sistemleri daha geniş bir kullanım alanı bulmaya hazırlanıyor ve tüketici elektroniği, otomotiv güvenliği ve daha birçok alanda yenilikleri tetikliyor.
- Web sayfasından02.02 TOF Fotoğrafı dTOF Fotoğrafı - Işıktan daha hızlı (lighter-than-light.net)
- Yazar: Chao Guang
Yasal Uyarı:
- İnternet sitemizde yer alan bazı görsellerin, eğitim ve bilgi paylaşımını teşvik etme amacıyla internetten ve Vikipedi'den derlendiğini beyan ederiz. Tüm yaratıcıların fikri mülkiyet haklarına saygı duyuyoruz. Bu görsellerin kullanımı ticari kazanç amacı taşımamaktadır.
- Kullanılan içeriklerden herhangi birinin telif hakkınızı ihlal ettiğine inanıyorsanız, lütfen bizimle iletişime geçin. Fikri mülkiyet yasalarına ve düzenlemelerine uyumu sağlamak için, görselleri kaldırmak veya uygun kaynak göstermek de dahil olmak üzere, gerekli önlemleri almaya fazlasıyla istekliyiz. Amacımız, içerik açısından zengin, adil ve başkalarının fikri mülkiyet haklarına saygı duyan bir platform oluşturmaktır.
- Lütfen aşağıdaki e-posta adresinden bizimle iletişime geçin:sales@lumispot.cnHerhangi bir bildirim aldığımızda derhal harekete geçmeyi taahhüt ediyoruz ve bu tür sorunların çözümünde %100 iş birliği garantisi veriyoruz.
Yayın tarihi: 07 Mart 2024