Prenumerera på våra sociala medier för snabb post
Direct Time-of-Flight (DTOF) -teknologi är en innovativ metod för att exakt mäta ljusets flygtid, med användning av tidskorrelerad metod för enstaka fotonräkning (TCSPC). Denna teknik är integrerad i en mängd olika applikationer, från närhetsavkänning i konsumentelektronik till avancerade LIDAR -system i bilapplikationer. I sin kärna består DTOF -system av flera viktiga komponenter, var och en spelar en avgörande roll för att säkerställa exakta avståndsmätningar.
Kärnkomponenterna i DTOF -system
Laserförare och laser
Laserdrivrutinen, en viktig del av sändarkretsen, genererar digitala pulssignaler för att styra laserens utsläpp via MOSFET -switching. Lasrar, särskiltVertikal kavitetsytemisslasrar(VCSEL), är gynnade för deras smala spektrum, hög energiintensitet, snabba moduleringsfunktioner och enkel integration. Beroende på applicering väljs våglängder på 850 nm eller 940 nm för att balansera mellan solspektrumsabsorptionstoppar och sensormvanteffektivitet.
Överföra och ta emot optik
På den sändande sidan riktar en enkel optisk lins eller en kombination av kollimerande linser och diffraktiva optiska element (gör) laserstrålen över det önskade synfältet. Den mottagande optiken, som syftar till att samla ljus inom målfältet, drar nytta av linser med lägre F-nummer och högre relativ belysning, tillsammans med smalbandsfilter för att eliminera främmande ljusstörning.
SPAD- och SIPM -sensorer
Enfoton lavindioder (SPAD) och kiselfotomultipliers (SIPM) är de primära sensorerna i DTOF-system. SPADS kännetecknas av deras förmåga att svara på enstaka fotoner, vilket utlöser en stark lavinström med bara en foton, vilket gör dem idealiska för högprecisionsmätningar. Men deras större pixelstorlek jämfört med traditionella CMOS -sensorer begränsar den rumsliga upplösningen för DTOF -system.
Time-to-Digital Converter (TDC)
TDC -kretsen översätter analoga signaler till digitala signaler representerade av tiden och fångar det exakta ögonblicket varje fotonpuls registreras. Denna noggrannhet är avgörande för att bestämma positionen för målobjektet baserat på histogrammet för inspelade pulser.
Utforska DTOF -prestationsparametrar
Detekteringsintervall och noggrannhet
Detekteringsområdet för ett DTOF -system sträcker sig teoretiskt så långt som dess lätta pulser kan resa och reflekteras tillbaka till sensorn, identifierad tydligt från brus. För konsumentelektronik är fokus ofta inom ett 5M -intervall, med VCSEL, medan fordonsapplikationer kan kräva detekteringsområden på 100 m eller mer, vilket kräver olika tekniker som EELS ellerfiberlasrar.
Klicka här för att lära dig mer om produkten
Maximalt otvetydigt intervall
Det maximala intervallet utan tvetydighet beror på intervallet mellan utsända pulser och moduleringsfrekvensen för lasern. Till exempel, med en moduleringsfrekvens på 1MHz, kan det otvetydiga intervallet nå upp till 150 m.
Precision och fel
Precision i DTOF -system begränsas i sig av laserens pulsbredd, medan fel kan uppstå från olika osäkerheter i komponenterna, inklusive laserdrivrutin, SPAD -sensorsvar och TDC -kretsnoggrannhet. Strategier som använder en referensspad kan hjälpa till att mildra dessa fel genom att upprätta en baslinje för tidpunkt och avstånd.
Buller och störningsmotstånd
DTOF -system måste kämpa med bakgrundsbrus, särskilt i starka ljusmiljöer. Tekniker som att använda flera SPAD -pixlar med olika dämpningsnivåer kan hjälpa till att hantera denna utmaning. Dessutom förbättrar DTOF: s förmåga att skilja mellan direkta och flervägsreflektioner dess robusthet mot störningar.
Rumslig upplösning och kraftförbrukning
Framsteg inom SPAD-sensorteknologi, såsom övergången från framsidan av belysningen (FSI) till BSI-processer baksida (BSI), har förbättrat fotonabsorptionsgraden avsevärt och sensoreffektiviteten. Denna framsteg, i kombination med den pulserade naturen hos DTOF -system, resulterar i lägre strömförbrukning jämfört med kontinuerliga vågsystem som ITOF.
Framtiden för DTOF -teknik
Trots de höga tekniska hinder och kostnader förknippade med DTOF -teknik gör dess fördelar inom noggrannhet, räckvidd och krafteffektivitet det till en lovande kandidat för framtida tillämpningar inom olika områden. När sensorteknologi och elektronisk kretskonstruktion fortsätter att utvecklas är DTOF -system beredda för bredare antagande, drivande innovationer inom konsumentelektronik, fordonssäkerhet och därefter.
- Från webbsidan02.02 TOF 系统 第二章 DTOF 系统-超光 超光 Snabbare än ljus (snabbare-än-light.net)
- av författaren: Chao Guang
Ansvarsfriskrivning:
- Vi förklarar härmed att några av de bilder som visas på vår webbplats samlas in från Internet och Wikipedia, i syfte att främja utbildning och informationsdelning. Vi respekterar alla skapares immateriella rättigheter. Användningen av dessa bilder är inte avsedd för kommersiell vinst.
- Om du tror att något av innehållet som används bryter mot din upphovsrätt, vänligen kontakta oss. Vi är mer än villiga att vidta lämpliga åtgärder, inklusive att ta bort bilder eller tillhandahålla korrekt tillskrivning, för att säkerställa efterlevnad av immateriella lagar och förordningar. Vårt mål är att upprätthålla en plattform som är rik på innehåll, rättvis och respekterar andras immateriella rättigheter.
- Kontakta oss på följande e -postadress:sales@lumispot.cn. Vi åtar oss att vidta omedelbara åtgärder när vi får någon anmälan och garanterar 100% samarbete för att lösa sådana frågor.
Posttid: Mar-07-2024