Teknologjia Direkte e Kohës së Fluturimit (dTOF) është një qasje inovative për të matur me saktësi kohën e fluturimit të dritës, duke përdorur metodën e numërimit të fotoneve të ndërlidhura në kohë (TCSPC). Kjo teknologji është integrale për një sërë aplikacionesh, nga sensori i afërsisë në elektronikën e konsumit deri te sistemet e avancuara LiDAR në aplikacionet e automobilave. Në thelbin e tij, sistemet dTOF përbëhen nga disa komponentë kyç, secili duke luajtur një rol vendimtar në sigurimin e matjeve të sakta të distancës.
Përbërësit kryesorë të sistemeve dTOF
Drejtues lazer dhe lazer
Drejtuesi i lazerit, një pjesë kryesore e qarkut të transmetuesit, gjeneron sinjale pulsi dixhitale për të kontrolluar emetimin e lazerit nëpërmjet komutimit MOSFET. Laserët, veçanërishtLazerët që lëshojnë sipërfaqe të zgavrës vertikale(VCSELs), janë të favorizuar për spektrin e tyre të ngushtë, intensitetin e lartë të energjisë, aftësitë e modulimit të shpejtë dhe lehtësinë e integrimit. Në varësi të aplikimit, gjatësitë e valëve prej 850 nm ose 940 nm zgjidhen për të balancuar mes majave të përthithjes së spektrit diellor dhe efikasitetit kuantik të sensorit.
Optika transmetuese dhe marrëse
Në anën transmetuese, një lente e thjeshtë optike ose një kombinim i lenteve përputhëse dhe Elementeve Optike Difraktive (DOE) drejton rrezen e lazerit nëpër fushën e dëshiruar të shikimit. Optika marrëse, që synon mbledhjen e dritës brenda fushës së shikimit të synuar, përfiton nga lentet me numra F më të ulët dhe ndriçim relativ më të lartë, krahas filtrave me brez të ngushtë për të eliminuar ndërhyrjet e jashtme të dritës.
Sensorët SPAD dhe SiPM
Diodat e ortekëve me një foton (SPAD) dhe fotoshumëzimi i silikonit (SiPM) janë sensorët kryesorë në sistemet dTOF. SPAD-të dallohen nga aftësia e tyre për t'iu përgjigjur fotoneve të vetme, duke shkaktuar një rrymë të fortë orteku me vetëm një foton, duke i bërë ato ideale për matje me saktësi të lartë. Sidoqoftë, madhësia e tyre më e madhe e pikselit në krahasim me sensorët tradicionalë CMOS kufizon rezolucionin hapësinor të sistemeve dTOF.
Konvertuesi nga koha në dixhital (TDC)
Qarku TDC përkthen sinjalet analoge në sinjale dixhitale të përfaqësuara nga koha, duke kapur momentin e saktë të regjistrimit të çdo impulsi fotoni. Kjo saktësi është thelbësore për përcaktimin e pozicionit të objektit të synuar bazuar në histogramin e pulseve të regjistruara.
Eksplorimi i parametrave të performancës dTOF
Gama e zbulimit dhe saktësia
Gama e zbulimit të një sistemi dTOF teorikisht shtrihet aq sa mund të udhëtojnë pulset e tij të dritës dhe të reflektohen përsëri në sensor, të identifikuar në mënyrë të dallueshme nga zhurma. Për pajisjet elektronike të konsumit, fokusi është shpesh brenda një rrezeje 5 m, duke përdorur VCSEL, ndërsa aplikacionet e automobilave mund të kërkojnë diapazon zbulimi prej 100 m ose më shumë, duke kërkuar teknologji të ndryshme si EEL oselazer me fibra.
klikoni këtu për të mësuar më shumë rreth produktit
Gama maksimale e paqartë
Gama maksimale pa paqartësi varet nga intervali midis pulseve të emetuara dhe frekuencës së modulimit të lazerit. Për shembull, me një frekuencë modulimi prej 1 MHz, diapazoni i paqartë mund të arrijë deri në 150 m.
Saktësia dhe gabimi
Saktësia në sistemet dTOF është e kufizuar në thelb nga gjerësia e pulsit të lazerit, ndërsa gabimet mund të lindin nga pasiguritë e ndryshme në komponentë, duke përfshirë drejtuesin e lazerit, përgjigjen e sensorit SPAD dhe saktësinë e qarkut TDC. Strategjitë si përdorimi i një SPAD referimi mund të ndihmojnë në zbutjen e këtyre gabimeve duke vendosur një bazë për kohën dhe distancën.
Rezistenca ndaj zhurmës dhe ndërhyrjeve
Sistemet dTOF duhet të përballen me zhurmën e sfondit, veçanërisht në mjedise me dritë të fortë. Teknika të tilla si përdorimi i pikselëve të shumtë SPAD me nivele të ndryshme dobësimi mund të ndihmojnë në menaxhimin e kësaj sfide. Për më tepër, aftësia e dTOF për të dalluar ndërmjet reflektimeve të drejtpërdrejta dhe të shumëfishta rrit qëndrueshmërinë e tij ndaj ndërhyrjeve.
Rezolucioni hapësinor dhe konsumi i energjisë
Përparimet në teknologjinë e sensorëve SPAD, të tilla si kalimi nga proceset e ndriçimit të anës së përparme (FSI) në ndriçimin e anës së pasme (BSI), kanë përmirësuar ndjeshëm shkallët e përthithjes së fotoneve dhe efikasitetin e sensorit. Ky përparim, i kombinuar me natyrën pulsuese të sistemeve dTOF, rezulton në konsum më të ulët të energjisë në krahasim me sistemet me valë të vazhdueshme si iTOF.
E ardhmja e teknologjisë dTOF
Pavarësisht barrierave dhe kostove të larta teknike që lidhen me teknologjinë dTOF, avantazhet e saj në saktësi, gamë dhe efikasitet të energjisë e bëjnë atë një kandidat premtues për aplikime të ardhshme në fusha të ndryshme. Ndërsa teknologjia e sensorëve dhe dizajni i qarkut elektronik vazhdojnë të evoluojnë, sistemet dTOF janë gati për adoptim më të gjerë, duke nxitur inovacione në elektronikën e konsumit, sigurinë e automobilave dhe më gjerë.
- Nga faqja e internetit02.02 TOF系统 第二章 dTOF系统 - 超光 Më shpejt se drita (faster-than-light.net)
- nga autori: Chao Guang
Mohim përgjegjësie:
- Ne deklarojmë se disa nga imazhet e shfaqura në faqen tonë të internetit janë mbledhur nga Interneti dhe Wikipedia, me qëllim të promovimit të edukimit dhe shkëmbimit të informacionit. Ne respektojmë të drejtat e pronësisë intelektuale të të gjithë krijuesve. Përdorimi i këtyre imazheve nuk synohet për përfitime komerciale.
- Nëse besoni se ndonjë nga përmbajtja e përdorur shkel të drejtat tuaja të autorit, ju lutemi na kontaktoni. Ne jemi më se të gatshëm të marrim masat e duhura, duke përfshirë heqjen e imazheve ose sigurimin e atribuimit të duhur, për të siguruar përputhjen me ligjet dhe rregulloret e pronësisë intelektuale. Qëllimi ynë është të mbajmë një platformë që është e pasur në përmbajtje, e drejtë dhe respekton të drejtat e pronësisë intelektuale të të tjerëve.
- Ju lutemi na kontaktoni në adresën e mëposhtme të emailit:sales@lumispot.cn. Ne angazhohemi të ndërmarrim veprime të menjëhershme me marrjen e çdo njoftimi dhe garantojmë bashkëpunim 100% në zgjidhjen e çdo çështjeje të tillë.
Koha e postimit: Mar-07-2024