Suscríbete aos nosos medios sociais para a publicación rápida
A tecnoloxía directa de tempo de voo (DTOF) é un enfoque innovador para medir con precisión o tempo de voo da luz, empregando o método correlacionado de contas de fotóns correlacionados (TCSPC). Esta tecnoloxía é integral para unha variedade de aplicacións, desde a detección de proximidade na electrónica de consumo ata os sistemas LIDAR avanzados en aplicacións de automóbiles. No seu núcleo, os sistemas DTOF consisten en varios compoñentes clave, cada un desempeñando un papel crucial para garantir medidas de distancia precisas.
Os compoñentes fundamentais dos sistemas DTOF
Condutor láser e láser
O controlador láser, unha parte fundamental do circuíto transmisor, xera sinais de pulso dixital para controlar a emisión do láser mediante a conmutación MOSFET. Láseres, particularmenteLáseres emisores da superficie da cavidade vertical(VCSELS) son favorecidos polo seu estreito espectro, alta intensidade de enerxía, capacidades de modulación rápida e facilidade de integración. Dependendo da aplicación, seleccionanse lonxitudes de onda de 850 nm ou 940 nm para equilibrar entre os picos de absorción de espectro solar e a eficiencia cuántica do sensor.
Transmitindo e recibindo óptica
No lado transmisor, unha lente óptica sinxela ou unha combinación de lentes colimantes e elementos ópticos difractivos (DO) dirixe o feixe láser a través do campo de vista desexado. A óptica receptor, dirixida a reunir luz dentro do campo de vista obxectivo, beneficiarse de lentes con números F máis baixos e unha maior iluminación relativa, xunto a filtros de banda estreita para eliminar a interferencia de luz extra.
Sensores SPAD e SIPM
Os diodos de avalancha dun fotón (SPAD) e os fotomultiplicadores de silicio (SIPM) son os sensores primarios nos sistemas DTOF. As SPAD distínguense pola súa capacidade para responder a fotóns individuais, provocando unha forte corrente de avalancha cun só fotón, tornándoos ideais para medicións de alta precisión. Non obstante, o seu maior tamaño de píxel en comparación cos sensores tradicionais CMOS limita a resolución espacial dos sistemas DTOF.
Convertidor de tempo a dixital (TDC)
O circuíto TDC traduce sinais analóxicos en sinais dixitais representados polo tempo, capturando o momento preciso que se rexistra cada pulso de fotón. Esta precisión é crucial para determinar a posición do obxecto obxectivo baseado no histograma de pulsos rexistrados.
Explorando os parámetros de rendemento DTOF
Rango de detección e precisión
O rango de detección dun sistema DTOF esténdese teóricamente ata onde os seus pulsos lixeiros poden viaxar e ser reflectidos ao sensor, identificados claramente do ruído. Para a electrónica de consumo, o foco adoita estar dentro dun rango de 5 metros, empregando VCSels, mentres que as aplicacións automotivas poden requirir intervalos de detección de 100 metros ou máis, necesitando diferentes tecnoloxías como anguías ouLáseres de fibra.
Fai clic aquí para obter máis información sobre o produto
Rango máximo sen ambigüidades
O rango máximo sen ambigüidade depende do intervalo entre os pulsos emitidos e a frecuencia de modulación do láser. Por exemplo, cunha frecuencia de modulación de 1MHz, o rango inequívoco pode alcanzar ata 150 m.
Precisión e erro
A precisión nos sistemas DTOF está inherentemente limitada polo ancho do pulso do láser, mentres que os erros poden xurdir de varias incertezas nos compoñentes, incluído o controlador láser, a resposta do sensor SPAD e a precisión do circuíto TDC. Estratexias como empregar unha referencia SPAD poden axudar a mitigar estes erros establecendo unha liña de base para o tempo e a distancia.
Resistencia ao ruído e ás interferencias
Os sistemas DTOF deben loitar co ruído de fondo, particularmente en ambientes de luz forte. Técnicas como usar múltiples píxeles SPAD con diferentes niveis de atenuación poden axudar a xestionar este reto. Ademais, a capacidade de DTOF para distinguir entre reflexos directos e multipath aumenta a súa robustez contra a interferencia.
Resolución espacial e consumo de enerxía
Os avances na tecnoloxía de sensores SPAD, como a transición da iluminación do lado frontal (FSI) aos procesos de iluminación do lado posterior (BSI), melloraron significativamente as taxas de absorción de fotóns e a eficiencia do sensor. Este progreso, combinado coa natureza pulsada dos sistemas DTOF, produce un menor consumo de enerxía en comparación con sistemas de ondas continuas como ITOF.
O futuro da tecnoloxía DTOF
A pesar das altas barreiras técnicas e custos asociados á tecnoloxía DTOF, as súas vantaxes en precisión, rango e eficiencia eléctrica convérteno nun candidato prometedor para futuras aplicacións en diversos campos. A medida que a tecnoloxía de sensores e o deseño de circuítos electrónicos seguen evolucionando, os sistemas DTOF están preparados para unha adopción máis ampla, impulsando as innovacións na electrónica de consumo, a seguridade do automóbil e máis alá.
- Desde a páxina web02.02 TOF 系统 第二章 dtof 系统-超光 máis rápido que luz (máis rápido-light.net)
- Polo autor: Chao Guang
Renuncia:
- Declaramos que algunhas das imaxes amosadas no noso sitio web están recollidas de Internet e Wikipedia, co obxectivo de promover a educación e o intercambio de información. Respectamos os dereitos de propiedade intelectual de todos os creadores. O uso destas imaxes non está destinado a ganancias comerciais.
- Se cre que calquera dos contidos empregados viola os seus dereitos de autor, póñase en contacto connosco. Estamos máis que dispostos a tomar as medidas adecuadas, incluíndo a eliminación de imaxes ou proporcionar unha atribución adecuada, para garantir o cumprimento das leis e regulamentos de propiedade intelectual. O noso obxectivo é manter unha plataforma rica en contido, xusta e respecta os dereitos de propiedade intelectual doutros.
- Póñase en contacto connosco no seguinte enderezo de correo electrónico:sales@lumispot.cn. Comprometémonos a tomar medidas inmediatas ao recibir ningunha notificación e garantir a cooperación ao 100% para resolver tales problemas.
Tempo post: MAR-07-2024