dTOF սենսոր. Աշխատանքային սկզբունքը և հիմնական բաղադրիչները։

Բաժանորդագրվեք մեր սոցիալական ցանցերին՝ արագ հրապարակումներ կատարելու համար

Ուղիղ թռիչքի ժամանակի (dTOF) տեխնոլոգիան լույսի թռիչքի ժամանակը ճշգրիտ չափելու նորարարական մոտեցում է՝ օգտագործելով ժամանակի փոխկապակցված մեկ ֆոտոնի հաշվարկի (TCSPC) մեթոդը: Այս տեխնոլոգիան անբաժանելի է բազմաթիվ կիրառությունների համար՝ սպառողական էլեկտրոնիկայի մոտիկության չափումից մինչև ավտոմոբիլային կիրառությունների առաջադեմ LiDAR համակարգեր: Իրենց էությամբ, dTOF համակարգերը բաղկացած են մի քանի հիմնական բաղադրիչներից, որոնցից յուրաքանչյուրը կարևոր դեր է խաղում հեռավորության ճշգրիտ չափումներ ապահովելու գործում:

Dtof սենսորի աշխատանքի սկզբունքը

dTOF համակարգերի հիմնական բաղադրիչները

Լազերային դրայվեր և լազեր

Լազերային դրայվերը, որը հաղորդիչի սխեմայի առանցքային մասն է, ստեղծում է թվային իմպուլսային ազդանշաններ՝ լազերի ճառագայթումը MOSFET անջատիչի միջոցով կառավարելու համար։ Լազերները, մասնավորապեսՈւղղահայաց խոռոչի մակերեսային ճառագայթող լազերներ(VCSEL)-ները նախընտրելի են իրենց նեղ սպեկտրի, բարձր էներգիայի ինտենսիվության, արագ մոդուլյացիայի հնարավորությունների և ինտեգրման հեշտության համար: Կիրառությունից կախված՝ ընտրվում են 850 նմ կամ 940 նմ ալիքի երկարություններ՝ արեգակնային սպեկտրի կլանման գագաթների և սենսորային քվանտային արդյունավետության միջև հավասարակշռություն ապահովելու համար:

Հաղորդող և ընդունող օպտիկա

Հաղորդող կողմից, պարզ օպտիկական ոսպնյակը կամ կոլիմատացնող ոսպնյակների և դիֆրակցիոն օպտիկական տարրերի (DOE) համադրությունը ուղղորդում է լազերային ճառագայթը ցանկալի տեսադաշտով։ Ընդունող օպտիկան, որը նպատակ ունի հավաքելու լույսը թիրախային տեսադաշտում, օգտվում է ավելի ցածր F-թվերով և ավելի բարձր հարաբերական լուսավորությամբ ոսպնյակներից, ինչպես նաև նեղաշերտ ֆիլտրերից՝ արտաքին լույսի խանգարումը վերացնելու համար։

SPAD և SiPM սենսորներ

Միաֆոտոնային ձնահոսքի դիոդները (SPAD) և սիլիցիումային լուսաբազմապատկիչները (SiPM) dTOF համակարգերի հիմնական սենսորներն են: SPAD-ները առանձնանում են միաֆոտոններին արձագանքելու իրենց ունակությամբ՝ ընդամենը մեկ ֆոտոնով առաջացնելով ուժեղ ձնահոսքի հոսանք, ինչը դրանք իդեալական է դարձնում բարձր ճշգրտության չափումների համար: Այնուամենայնիվ, դրանց ավելի մեծ պիքսելային չափը՝ համեմատած ավանդական CMOS սենսորների հետ, սահմանափակում է dTOF համակարգերի տարածական լուծաչափը:

CMOS սենսոր ընդդեմ SPAD սենսորի
CMOS ընդդեմ SPAD սենսոր

Ժամանակից թվային փոխարկիչ (TDC)

TDC սխեման անալոգային ազդանշանները վերածում է ժամանակով ներկայացված թվային ազդանշանների՝ արձանագրելով յուրաքանչյուր ֆոտոնային իմպուլսի գրանցման ճշգրիտ պահը: Այս ճշգրտությունը կարևոր է գրանցված իմպուլսների հիստոգրամի հիման վրա թիրախային օբյեկտի դիրքը որոշելու համար:

dTOF-ի կատարողականի պարամետրերի ուսումնասիրություն

Հայտնաբերման միջակայքը և ճշգրտությունը

dTOF համակարգի հայտնաբերման շառավիղը տեսականորեն տարածվում է այնքանով, որքանով դրա լույսի իմպուլսները կարող են անցնել և անդրադարձվել սենսորին, որը հստակորեն տարբերվում է աղմուկից: Սպառողական էլեկտրոնիկայի համար կիզակետը հաճախ գտնվում է 5 մ շառավղի սահմաններում՝ օգտագործելով VCSEL-ներ, մինչդեռ ավտոմոբիլային կիրառությունները կարող են պահանջել 100 մ կամ ավելի հայտնաբերման շառավիղներ, ինչը պահանջում է տարբեր տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են EEL-ները կամմանրաթելային լազերներ.

սեղմեք այստեղ՝ ապրանքի մասին ավելին իմանալու համար

Առավելագույն միանշանակ միջակայք

Առանց երկիմաստության առավելագույն հեռավորությունը կախված է ճառագայթվող իմպուլսների միջև ընկած ժամանակահատվածից և լազերի մոդուլյացիայի հաճախականությունից: Օրինակ՝ 1 ՄՀց մոդուլյացիայի հաճախականությամբ, միանշանակ հեռավորությունը կարող է հասնել մինչև 150 մ:

Ճշգրտություն և սխալ

dTOF համակարգերում ճշգրտությունը բնույթով սահմանափակվում է լազերի իմպուլսի լայնությամբ, մինչդեռ սխալներ կարող են առաջանալ բաղադրիչների տարբեր անորոշություններից, ներառյալ լազերի դրայվերը, SPAD սենսորի արձագանքը և TDC միացման ճշգրտությունը: Հղման SPAD-ի կիրառման նման ռազմավարությունները կարող են օգնել մեղմել այս սխալները՝ ժամանակի և հեռավորության համար բազային գիծ սահմանելով:

Աղմուկի և միջամտության դիմադրություն

dTOF համակարգերը պետք է հաղթահարեն ֆոնային աղմուկը, մասնավորապես ուժեղ լուսավորության պայմաններում: Այս խնդիրը կարող է լուծել տարբեր SPAD պիքսելների օգտագործման տեխնիկան՝ տարբեր մարման մակարդակներով: Բացի այդ, dTOF-ի՝ ուղիղ և բազմուղի արտացոլումները տարբերակելու ունակությունը մեծացնում է դրա դիմադրողականությունը միջամտության նկատմամբ:

Տարածական լուծաչափ և էներգիայի սպառում

SPAD սենսորային տեխնոլոգիայի առաջընթացը, ինչպիսին է առջևի լուսավորությունից (FSI) դեպի հետևի լուսավորություն (BSI) գործընթացների անցումը, զգալիորեն բարելավել է ֆոտոնների կլանման արագությունը և սենսորների արդյունավետությունը: Այս առաջընթացը, զուգորդված dTOF համակարգերի իմպուլսային բնույթի հետ, հանգեցնում է էներգիայի ավելի ցածր սպառման՝ համեմատած iTOF-ի նման անընդհատ ալիքային համակարգերի հետ:

dTOF տեխնոլոգիայի ապագան

Չնայած dTOF տեխնոլոգիայի հետ կապված բարձր տեխնիկական խոչընդոտներին և ծախսերին, դրա ճշգրտության, հեռավորության և էներգաարդյունավետության առավելությունները այն դարձնում են խոստումնալից թեկնածու ապագա կիրառությունների համար տարբեր ոլորտներում: Քանի որ սենսորային տեխնոլոգիան և էլեկտրոնային սխեմաների նախագծումը շարունակում են զարգանալ, dTOF համակարգերը պատրաստ են ավելի լայն կիրառման՝ խթանելով նորարարությունները սպառողական էլեկտրոնիկայի, ավտոմեքենաների անվտանգության և այլ ոլորտներում:

 

Հրաժարում պատասխանատվությունից՝

  • Մենք հայտարարում ենք, որ մեր կայքում ներկայացված որոշ պատկերներ հավաքված են ինտերնետից և Վիքիպեդիայից՝ կրթության և տեղեկատվության փոխանակման խթանման նպատակով: Մենք հարգում ենք բոլոր ստեղծողների մտավոր սեփականության իրավունքները: Այս պատկերների օգտագործումը նախատեսված չէ առևտրային շահույթի համար:
  • Եթե ​​կարծում եք, որ օգտագործված որևէ բովանդակություն խախտում է ձեր հեղինակային իրավունքը, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ: Մենք պատրաստ ենք ձեռնարկել համապատասխան միջոցներ, ներառյալ պատկերների հեռացումը կամ պատշաճ կերպով հղում կատարելը՝ մտավոր սեփականության օրենքներին և կանոնակարգերին համապատասխանությունն ապահովելու համար: Մեր նպատակն է պահպանել բովանդակությամբ հարուստ, արդար և ուրիշների մտավոր սեփականության իրավունքները հարգող հարթակ:
  • Խնդրում ենք կապվել մեզ հետ հետևյալ էլեկտրոնային հասցեով՝sales@lumispot.cnՄենք պարտավորվում ենք անհապաղ միջոցներ ձեռնարկել ցանկացած ծանուցում ստանալուց հետո և երաշխավորում ենք 100% համագործակցություն նման խնդիրների լուծման գործում։
Առնչվող նորություններ
>> Առնչվող բովանդակություն

Հրապարակման ժամանակը. Մարտ-07-2024