dTOF սենսոր. Աշխատանքի սկզբունքը և հիմնական բաղադրիչները:

Բաժանորդագրվեք մեր սոցիալական մեդիայիը՝ արագ գրառման համար

Ուղղակի թռիչքի ժամանակ (dTOF) տեխնոլոգիան նորարարական մոտեցում է լույսի թռիչքի ժամանակը ճշգրիտ չափելու համար՝ օգտագործելով Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) մեթոդը: Այս տեխնոլոգիան անբաժանելի է մի շարք կիրառությունների համար՝ սպառողական էլեկտրոնիկայի մեջ մոտիկության հայտնաբերումից մինչև ավտոմոբիլային կիրառություններում առաջադեմ LiDAR համակարգեր: Իր հիմքում dTOF համակարգերը բաղկացած են մի քանի հիմնական բաղադրիչներից, որոնցից յուրաքանչյուրը կարևոր դեր է խաղում հեռավորության ճշգրիտ չափումների ապահովման գործում:

dtof սենսորի աշխատանքի սկզբունքը

dTOF համակարգերի հիմնական բաղադրիչները

Լազերային վարորդ և լազեր

Լազերային շարժիչը, որը հաղորդիչի միացման առանցքային մաս է, առաջացնում է թվային իմպուլսային ազդանշաններ՝ MOSFET անջատիչի միջոցով լազերային արտանետումը վերահսկելու համար: Լազերներ, մասնավորապեսՈւղղահայաց խոռոչի մակերեսային լազերներ(VCSELs), որոնք նախընտրելի են իրենց նեղ սպեկտրի, բարձր էներգիայի ինտենսիվության, արագ մոդուլյացիայի հնարավորությունների և ինտեգրման հեշտության համար: Կախված կիրառությունից՝ ընտրվում են 850 նմ կամ 940 նմ ալիքների երկարություններ՝ արեգակնային սպեկտրի կլանման գագաթնակետերի և սենսորային քվանտային արդյունավետության միջև հավասարակշռելու համար:

Հաղորդող և ընդունող օպտիկա

Հաղորդող կողմում պարզ օպտիկական ոսպնյակը կամ համադրվող ոսպնյակների և դիֆրակցիոն օպտիկական տարրերի (DOE) համադրությունը լազերային ճառագայթն ուղղում է ցանկալի տեսադաշտով: Ընդունող օպտիկան, որը նպատակաուղղված է լույս հավաքելու նպատակային տեսադաշտում, օգտվում է ավելի ցածր F-համարներով և ավելի բարձր հարաբերական լուսավորությամբ ոսպնյակներից, ինչպես նաև նեղ գոտի ֆիլտրերից՝ արտաքին լույսի միջամտությունը վերացնելու համար:

SPAD և SiPM սենսորներ

Միաֆոտոնային ավալանշ դիոդները (SPAD) և սիլիկոնային ֆոտոբազմապատկիչները (SiPM) dTOF համակարգերի առաջնային սենսորներն են: SPAD-ներն առանձնանում են միայնակ ֆոտոններին արձագանքելու ունակությամբ՝ առաջացնելով ուժեղ ավալանշ հոսանք ընդամենը մեկ ֆոտոնով, ինչը նրանց դարձնում է իդեալական բարձր ճշգրտության չափումների համար: Այնուամենայնիվ, նրանց ավելի մեծ պիքսելային չափը, համեմատած ավանդական CMOS սենսորների հետ, սահմանափակում է dTOF համակարգերի տարածական լուծումը:

CMOS սենսոր ընդդեմ SPAD սենսորի
CMOS vs SPAD սենսոր

Ժամանակից թվային փոխարկիչ (TDC)

TDC սխեման թարգմանում է անալոգային ազդանշանները թվային ազդանշանների, որոնք ներկայացված են ժամանակի միջոցով՝ ֆիքսելով յուրաքանչյուր ֆոտոնի իմպուլսի գրանցման ճշգրիտ պահը: Այս ճշգրտությունը վճռորոշ նշանակություն ունի գրանցված իմպուլսների հիստոգրամի հիման վրա թիրախ օբյեկտի դիրքը որոշելու համար:

Ուսումնասիրելով dTOF կատարողականի պարամետրերը

Հայտնաբերման տիրույթ և ճշգրտություն

dTOF համակարգի հայտնաբերման տիրույթը տեսականորեն տարածվում է այնքանով, որքանով դրա լույսի իմպուլսները կարող են անցնել և արտացոլվել դեպի սենսորը, որը տարբերվում է աղմուկից: Սպառողական էլեկտրոնիկայի համար կենտրոնացումը հաճախ գտնվում է 5 մ միջակայքում՝ օգտագործելով VCSEL-ները, մինչդեռ ավտոմոբիլային հավելվածները կարող են պահանջել հայտնաբերման տիրույթներ 100 մ կամ ավելի, ինչը պահանջում է տարբեր տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են EEL-ները կամմանրաթելային լազերներ.

սեղմեք այստեղ՝ ապրանքի մասին ավելին իմանալու համար

Առավելագույն միանշանակ միջակայք

Առանց երկիմաստության առավելագույն միջակայքը կախված է արտանետվող իմպուլսների և լազերի մոդուլյացիայի հաճախականության միջակայքից: Օրինակ, 1 ՄՀց մոդուլյացիայի հաճախականությամբ, միանշանակ միջակայքը կարող է հասնել մինչև 150 մ:

Ճշգրտություն և սխալ

dTOF համակարգերում ճշգրտությունն ի սկզբանե սահմանափակվում է լազերի իմպուլսի լայնությամբ, մինչդեռ սխալները կարող են առաջանալ բաղադրիչների տարբեր անորոշություններից, ներառյալ լազերային դրայվերը, SPAD սենսորի արձագանքը և TDC շղթայի ճշգրտությունը: Ռազմավարությունները, ինչպիսիք են հղումային SPAD-ի օգտագործումը, կարող են օգնել մեղմել այս սխալները՝ սահմանելով ելակետային գիծ ժամանակի և հեռավորության համար:

Աղմուկի և միջամտության դիմադրություն

dTOF համակարգերը պետք է դիմակայեն ֆոնային աղմուկին, հատկապես ուժեղ լույսի պայմաններում: Տեխնիկաները, ինչպիսիք են բազմաթիվ SPAD պիքսելների օգտագործումը տարբեր թուլացման մակարդակներով, կարող են օգնել կառավարել այս մարտահրավերը: Բացի այդ, dTOF-ի կարողությունը տարբերակել ուղիղ և բազմուղի արտացոլումները մեծացնում է դրա կայունությունը միջամտությունից:

Տարածական լուծում և էներգիայի սպառում

SPAD սենսորային տեխնոլոգիայի առաջխաղացումները, ինչպիսիք են առջևի լուսավորությունից (FSI) անցումը հետևի լուսավորության (BSI) գործընթացներին, զգալիորեն բարելավել են ֆոտոնների կլանման արագությունը և սենսորների արդյունավետությունը: Այս առաջընթացը, զուգորդված dTOF համակարգերի իմպուլսային բնույթի հետ, հանգեցնում է էներգիայի ավելի ցածր սպառման՝ համեմատած iTOF-ի նման շարունակական ալիքային համակարգերի հետ:

dTOF տեխնոլոգիայի ապագան

Չնայած dTOF տեխնոլոգիայի հետ կապված բարձր տեխնիկական խոչընդոտներին և ծախսերին, ճշգրտության, տիրույթի և էներգաարդյունավետության առավելությունները այն դարձնում են հեռանկարային թեկնածու տարբեր ոլորտներում ապագա կիրառման համար: Քանի որ սենսորային տեխնոլոգիան և էլեկտրոնային սխեմաների դիզայնը շարունակում են զարգանալ, dTOF համակարգերը պատրաստ են ավելի լայն ընդունելության՝ խթանելով նորարարությունները սպառողական էլեկտրոնիկայի, ավտոմոբիլային անվտանգության և ոչ միայն:

 

Հրաժարում պատասխանատվությունից:

  • Սույնով մենք հայտարարում ենք, որ մեր կայքում ցուցադրված որոշ պատկերներ հավաքված են համացանցից և Վիքիպեդիայից՝ նպատակ ունենալով խթանել կրթությունը և տեղեկատվության փոխանակումը: Մենք հարգում ենք բոլոր ստեղծագործողների մտավոր սեփականության իրավունքները: Այս պատկերների օգտագործումը նախատեսված չէ կոմերցիոն շահի համար:
  • Եթե ​​կարծում եք, որ օգտագործված բովանդակությունից որևէ մեկը խախտում է ձեր հեղինակային իրավունքները, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ: Մենք ավելի քան պատրաստ ենք համապատասխան միջոցներ ձեռնարկել, ներառյալ պատկերների հեռացումը կամ պատշաճ վերագրումը ապահովելու համար մտավոր սեփականության մասին օրենքներին և կանոնակարգերին համապատասխանելը: Մեր նպատակն է պահպանել հարթակ, որը հարուստ է բովանդակությամբ, արդար է և հարգում է այլոց մտավոր սեփականության իրավունքները:
  • Խնդրում ենք կապվել մեզ հետ հետևյալ էլ. հասցեով.sales@lumispot.cn. Մենք պարտավորվում ենք անհապաղ միջոցներ ձեռնարկել ցանկացած ծանուցում ստանալուց հետո և երաշխավորում ենք 100% համագործակցություն նման խնդիրների լուծման համար:
Առնչվող նորություններ
>> Առնչվող բովանդակություն

Հրապարակման ժամանակը՝ Մար-07-2024