Novice - senzor DTOF: načelo delovanja in ključne komponente.

Naročite se na naše družbene medije za hitro objavo

Neposredna tehnologija časa (DTOF) je inovativen pristop k natančnemu merjenju časa svetlobe letenja, pri čemer uporabimo časovno povezano metodo posameznega štetja fotonov (TCSPC). Ta tehnologija je sestavni del različnih aplikacij, od zaznavanja bližine v potrošniški elektroniki do naprednih sistemov LiDAR v avtomobilskih aplikacijah. V svojem jedru so sistemi DTOF sestavljeni iz več ključnih komponent, od katerih ima vsaka ključno vlogo pri zagotavljanju natančnih meritev razdalje.

Temeljne komponente sistemov DTOF

Laserski voznik in laser

Laserski gonilnik, ključni del oddajnega vezja, ustvari digitalne impulzne signale za nadzor laserjeve emisije s stikalom MOSFET. Zlasti laserjiVertikalna votlina površina, ki oddaja laserje(VCSELS) so naklonjeni njihovemu ozkemu spektru, visoki energijski intenzivnosti, hitri modulacijski zmogljivosti in enostavnosti integracije. Za ravnotežje med vrhovi absorpcije sonca in kvantno učinkovitostjo senzorja so izbrane valovne dolžine 850nm ali 940nm.

Prenos in prejemanje optike

Na oddajni strani preprosta optična leča ali kombinacija kolimirajočih leč in difraktivnih optičnih elementov (DO) usmeri laserski žarek po želenem vidnem polju. Sprejemna optika, namenjena zbiranju svetlobe v ciljnem vidnem polju, koristi leče z nižjimi F-številnimi in višjimi relativnimi osvetlitvami, poleg ozkih filtrov za odpravo tujih motenj svetlobe.

Senzorji SPAD in SIPM

Enofotonske plazove diode (SPAD) in silikonski fotomultiplikatorji (SIPM) so glavni senzorji v sistemih DTOF. SPAD se odlikuje po njihovi sposobnosti odzivanja na posamezne fotone, kar sproži močan plazovi tok s samo enim fotonom, zaradi česar so idealne za meritve z visoko natančnostjo. Vendar njihova večja velikost slikovnih pik v primerjavi s tradicionalnimi senzorji CMOS omejuje prostorsko ločljivost sistemov DTOF.

Čas-to-digitalni pretvornik (TDC)

TDC vezje prevede analogne signale v digitalne signale, ki jih predstavlja čas, pri čemer zajame natančen trenutek, ki se zabeleži vsak fotonski impulz. Ta natančnost je ključnega pomena za določanje položaja ciljnega predmeta na podlagi histograma posnetih impulzov.

Raziskovanje parametrov uspešnosti DTOF

Razpon in natančnost zaznavanja

Razpon zaznavanja sistema DTOF teoretično se razteza, kolikor lahko njeni lahki impulzi potujejo in se odbijajo nazaj na senzor, ki se izrazito identificira od hrupa. Za potrošniško elektroniko je poudarek pogosto v razponu 5 milijonov, ki uporablja VCSEL, medtem ko lahko avtomobilske aplikacije zahtevajo območje zaznavanja 100 m ali več, kar zahteva različne tehnologije, kot so EEL ali jegulje aliLaserji vlaken.

Kliknite tukaj, če želite izvedeti več o izdelku

Največji nedvoumni razpon

Največji doseg brez dvoumnosti je odvisen od intervala med oddajanimi impulzi in modulacijsko frekvenco laserja. Na primer, z modulacijsko frekvenco 1MHz lahko nedvoumni razpon doseže do 150m.

Natančnost in napaka

Natančnost v sistemih DTOF je sama po sebi omejena s širino impulza laserja, medtem ko lahko napake nastanejo iz različnih negotovosti v komponentah, vključno z laserskim gonilnikom, odzivom senzorja SPAD in natančnostjo vezja TDC. Strategije, kot je uporaba referenčnega SPAD, lahko pomagajo ublažiti te napake z vzpostavitvijo izhodiščne linije za čas in razdaljo.

Odpornost hrupa in motenj

DTOF sistemi se morajo spopadati s hrupom v ozadju, zlasti v močnih svetlobnih okoljih. Tehnike, kot je uporaba več slikovnih pik z različnimi stopnjami slabljenja, lahko pomagajo pri upravljanju tega izziva. Poleg tega DTOF -ova sposobnost ločevanja med neposrednimi in multipatskimi odsevi povečuje njeno robustnost proti motnji.

Prostorska ločljivost in poraba energije

Napredek v tehnologiji SPAD senzorja, kot je prehod iz osvetlitve sprednje strani (FSI) na procese osvetlitve na hrbtni strani (BSI), so znatno izboljšali hitrost absorpcije fotona in učinkovitost senzorja. Ta napredek v kombinaciji z impulzno naravo sistemov DTOF povzroči manjšo porabo energije v primerjavi z neprekinjenimi valovnimi sistemi, kot je ITOF.

Prihodnost tehnologije DTOF

Kljub visokim tehničnim oviram in stroškom, povezanim s tehnologijo DTOF, so njegove prednosti natančnosti, dosega in učinkovitosti električne energije obetaven kandidat za prihodnje aplikacije na različnih področjih. Ker se senzorska tehnologija in oblikovanje elektronskega vezja še naprej razvijata, so DTOF sistemi pripravljeni za širše sprejetje, ki vodijo inovacije v potrošniški elektroniki, avtomobilski varnosti in širše.

Na spletni strani02.02 TOF 系统第二章 DTOF 系统-超光 hitreje kot svetloba (hitrejša od light.net)
Avtor: Chao Guang

Izjava o omejitvi odgovornosti:

Izjavljamo, da se nekatere slike, prikazane na naši spletni strani, zbirajo z interneta in Wikipedije, da bi spodbudili izobraževanje in izmenjavo informacij. Spoštujemo pravice intelektualne lastnine vseh ustvarjalcev. Uporaba teh slik ni namenjena komercialnemu dobičku.
Če menite, da katera od uporabljenih vsebin krši vaše avtorske pravice, nas kontaktirajte. Več kot smo pripravljeni sprejeti ustrezne ukrepe, vključno z odstranjevanjem slik ali zagotavljanjem ustreznega pripisovanja, da bi zagotovili skladnost z zakoni in predpisi intelektualne lastnine. Naš cilj je ohraniti platformo, ki je bogata z vsebino, pošteno in spoštuje pravice intelektualne lastnine drugih.
Prosimo, kontaktirajte nas na naslednjem e -poštnem naslovu:sales@lumispot.cn. Zavezujemo se, da bomo takoj sprejeli kakršno koli obvestilo in zagotovili 100 -odstotno sodelovanje pri reševanju kakršnih koli takšnih vprašanj.