Abonner på våre sosiale medier for raske innlegg
Direct Time-of-Flight (dTOF)-teknologi er en innovativ tilnærming for nøyaktig å måle flytiden for lys, ved å bruke Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC)-metoden.Denne teknologien er integrert i en rekke applikasjoner, fra nærhetsføling i forbrukerelektronikk til avanserte LiDAR-systemer i bilapplikasjoner.I kjernen består dTOF-systemer av flere nøkkelkomponenter, som hver spiller en avgjørende rolle for å sikre nøyaktige avstandsmålinger.
Kjernekomponentene i dTOF-systemer
Laserdriver og laser
Laserdriveren, en sentral del av senderkretsen, genererer digitale pulssignaler for å kontrollere laserens emisjon via MOSFET-svitsjing.Lasere, spesieltVertikale hulromsoverflateavgivende lasere(VCSELs), er foretrukket for deres smale spektrum, høye energiintensitet, raske modulasjonsevner og enkle integrasjon.Avhengig av applikasjonen, velges bølgelengder på 850nm eller 940nm for å balansere mellom solspektrumabsorpsjonstopper og sensorkvanteeffektivitet.
Sende- og mottaksoptikk
På overføringssiden retter en enkel optisk linse eller en kombinasjon av kollimerende linser og Diffractive Optical Elements (DOEs) laserstrålen over ønsket synsfelt.Mottaksoptikken, rettet mot å samle lys innenfor målsynsfeltet, drar nytte av linser med lavere F-tall og høyere relativ belysning, sammen med smalbåndsfiltre for å eliminere fremmedlysinterferens.
SPAD og SiPM sensorer
Enkeltfoton lavinedioder (SPAD) og silisiumfotomultiplikatorer (SiPM) er de primære sensorene i dTOF-systemer.SPAD-er kjennetegnes ved deres evne til å reagere på enkeltfotoner, og utløse en sterk skredstrøm med bare ett foton, noe som gjør dem ideelle for høypresisjonsmålinger.Imidlertid begrenser deres større pikselstørrelse sammenlignet med tradisjonelle CMOS-sensorer den romlige oppløsningen til dTOF-systemer.
Time-to-Digital Converter (TDC)
TDC-kretsen oversetter analoge signaler til digitale signaler representert av tid, og fanger det nøyaktige øyeblikket hver fotonpuls registreres.Denne nøyaktigheten er avgjørende for å bestemme posisjonen til målobjektet basert på histogrammet til registrerte pulser.
Utforsker dTOF-ytelsesparametere
Deteksjonsområde og nøyaktighet
Deteksjonsområdet til et dTOF-system strekker seg teoretisk så langt som lyspulsene kan reise og reflekteres tilbake til sensoren, identifisert tydelig fra støy.For forbrukerelektronikk er fokuset ofte innenfor en rekkevidde på 5 m, ved å bruke VCSEL-er, mens bilapplikasjoner kan kreve deteksjonsområder på 100 m eller mer, noe som krever forskjellige teknologier som EEL-er ellerfiberlasere.
klikk her for å lære mer om produktet
Maksimal entydig rekkevidde
Maksimal rekkevidde uten tvetydighet avhenger av intervallet mellom utsendte pulser og modulasjonsfrekvensen til laseren.For eksempel, med en modulasjonsfrekvens på 1MHz, kan den entydige rekkevidden nå opptil 150m.
Presisjon og feil
Presisjon i dTOF-systemer er iboende begrenset av laserens pulsbredde, mens feil kan oppstå fra ulike usikkerhetsmomenter i komponentene, inkludert laserdriveren, SPAD-sensorresponsen og TDC-kretsnøyaktigheten.Strategier som å bruke en referanse SPAD kan bidra til å redusere disse feilene ved å etablere en grunnlinje for timing og avstand.
Støy- og interferensmotstand
dTOF-systemer må takle bakgrunnsstøy, spesielt i sterke lysmiljøer.Teknikker som å bruke flere SPAD-piksler med varierende dempningsnivåer kan hjelpe til med å håndtere denne utfordringen.I tillegg forbedrer dTOFs evne til å skille mellom direkte og flerveisrefleksjoner dens robusthet mot interferens.
Romlig oppløsning og strømforbruk
Fremskritt innen SPAD-sensorteknologi, som overgangen fra front-side belysning (FSI) til bakside belysning (BSI) prosesser, har betydelig forbedret foton absorpsjonshastigheter og sensor effektivitet.Denne fremgangen, kombinert med den pulserende naturen til dTOF-systemer, resulterer i lavere strømforbruk sammenlignet med kontinuerlige bølgesystemer som iTOF.
Fremtiden til dTOF-teknologi
Til tross for de høye tekniske barrierene og kostnadene forbundet med dTOF-teknologi, gjør dens fordeler med hensyn til nøyaktighet, rekkevidde og strømeffektivitet den til en lovende kandidat for fremtidige bruksområder på forskjellige felt.Ettersom sensorteknologi og elektronisk kretsdesign fortsetter å utvikle seg, er dTOF-systemer klar for bredere bruk, og driver innovasjoner innen forbrukerelektronikk, bilsikkerhet og mer.
- Fra nettsiden02.02 TOF系统 第二章 dTOF系统 - 超光 Raskere enn lys (faster-than-light.net)
- av forfatteren: Chao Guang
Ansvarsfraskrivelse:
- Vi erklærer herved at noen av bildene som vises på nettsiden vår er samlet fra Internett og Wikipedia, med sikte på å fremme utdanning og informasjonsdeling.Vi respekterer de immaterielle rettighetene til alle skapere.Bruken av disse bildene er ikke ment for kommersiell vinning.
- Hvis du mener at noe av innholdet som brukes krenker opphavsretten din, vennligst kontakt oss.Vi er mer enn villige til å ta hensiktsmessige tiltak, inkludert fjerning av bilder eller å gi riktig attribusjon, for å sikre overholdelse av lover og forskrifter om immaterielle rettigheter.Målet vårt er å opprettholde en plattform som er rik på innhold, rettferdig og respekterer andres immaterielle rettigheter.
- Vennligst kontakt oss på følgende e-postadresse:sales@lumispot.cn.Vi forplikter oss til å iverksette tiltak umiddelbart etter å ha mottatt et varsel og garanterer 100 % samarbeid for å løse slike problemer.
Innleggstid: Mar-07-2024