برای ارسال سریع در رسانه های اجتماعی ما مشترک شوید
فناوری مستقیم زمان پرواز (DTOF) یک رویکرد نوآورانه برای اندازه گیری دقیق زمان پرواز نور است ، با استفاده از روش شمارش فوتون تک همبسته (TCSPC). این فناوری برای انواع برنامه های کاربردی ، از سنجش نزدیکی در الکترونیک مصرفی گرفته تا سیستم های پیشرفته LIDAR در برنامه های کاربردی خودرو ، یکپارچه است. در هسته آن ، سیستم های DTOF از چندین مؤلفه کلیدی تشکیل شده است که هر یک نقش اساسی در اطمینان از اندازه گیری دقیق فاصله دارند.
اجزای اصلی سیستم های DTOF
درایور لیزر و لیزر
درایور لیزر ، قسمت محوری مدار فرستنده ، سیگنال های پالس دیجیتال را برای کنترل انتشار لیزر از طریق تعویض MOSFET تولید می کند. لیزرها ، به ویژهلیزرهای ساطع کننده سطح حفره عمودی(VCSELS) ، برای طیف باریک ، شدت انرژی بالا ، قابلیت مدولاسیون سریع و سهولت ادغام مورد علاقه خود قرار می گیرند. بسته به کاربرد ، طول موج 850 نانومتر یا 940 نانومتر برای تعادل بین قله های جذب طیف خورشیدی و راندمان کوانتومی سنسور انتخاب شده است.
انتقال و دریافت نوری
از طرف انتقال ، یک لنز نوری ساده یا ترکیبی از لنزهای جمع کننده و عناصر نوری پراکنده (DO) پرتو لیزر را در قسمت دیدگاه مورد نظر هدایت می کند. اپتیک های دریافت کننده ، با هدف جمع آوری نور در میدان دید هدف ، از لنزها با شماره های F پایین تر و روشنایی نسبی بالاتر ، در کنار فیلترهای باریک برای از بین بردن تداخل نور بیرونی بهره مند می شوند.
سنسورهای SPAD و SIPM
دیودهای بهمن تک فوتونی (SPAD) و فوتومولتیپلرهای سیلیکون (SIPM) سنسورهای اصلی در سیستم های DTOF هستند. SPAD ها از توانایی آنها در پاسخ به فوتون های منفرد متمایز می شوند و فقط با یک فوتون جریان بهمن قوی را تحریک می کنند و آنها را برای اندازه گیری های با دقت بالا ایده آل می کنند. با این حال ، اندازه پیکسل بزرگتر آنها در مقایسه با سنسورهای سنتی CMOS وضوح مکانی سیستم های DTOF را محدود می کند.
مبدل زمان به دیجیتال (TDC)
مدار TDC سیگنال های آنالوگ را به سیگنال های دیجیتالی نشان داده شده توسط زمان ترجمه می کند و لحظه ای دقیق را که هر پالس فوتون ثبت می شود ، ضبط می کند. این دقت برای تعیین موقعیت شیء هدف بر اساس هیستوگرام پالسهای ضبط شده بسیار مهم است.
بررسی پارامترهای عملکرد DTOF
دامنه و دقت تشخیص
دامنه تشخیص یک سیستم DTOF از نظر تئوریک تا آنجا که پالس های نور آن می توانند حرکت کنند و به سنسور بازگردند ، به طور مشخص از سر و صدا مشخص می شود. برای الکترونیک مصرفی ، تمرکز اغلب در محدوده 5 متر ، با استفاده از VCselلیزر فیبر.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصول اینجا را کلیک کنید
حداکثر دامنه بدون ابهام
حداکثر دامنه بدون ابهام به فاصله بین پالس های ساطع شده و فرکانس مدولاسیون لیزر بستگی دارد. به عنوان مثال ، با فرکانس مدولاسیون 1 مگاهرتز ، دامنه بدون ابهام می تواند تا 150 متر برسد.
دقت و خطا
دقت در سیستم های DTOF ذاتاً با عرض پالس لیزر محدود است ، در حالی که خطاها می توانند ناشی از عدم قطعیت های مختلف در اجزای سازنده از جمله درایور لیزر ، پاسخ سنسور SPAD و دقت مدار TDC باشد. استراتژی هایی مانند استفاده از SPAD مرجع می تواند با ایجاد یک پایه برای زمان بندی و فاصله ، به کاهش این خطاها کمک کند.
سر و صدا و مقاومت تداخل
سیستم های DTOF باید با سر و صدای پس زمینه ، به ویژه در محیط های نور قوی مقابله کنند. تکنیک هایی مانند استفاده از چندین پیکسل Spad با سطح میرایی متفاوت می تواند به مدیریت این چالش کمک کند. علاوه بر این ، توانایی DTOF برای تمایز بین بازتاب مستقیم و چندگانه ، استحکام آن در برابر تداخل را تقویت می کند.
وضوح مکانی و مصرف برق
پیشرفت در فن آوری سنسور SPAD ، مانند انتقال از روشنایی جلویی (FSI) به فرآیندهای روشنایی پشتی (BSI) ، میزان جذب فوتون و راندمان سنسور را به میزان قابل توجهی بهبود بخشیده است. این پیشرفت ، همراه با ماهیت پالس سیستم های DTOF ، منجر به مصرف انرژی کمتری در مقایسه با سیستم های موج مداوم مانند ITOF می شود.
آینده فناوری DTOF
با وجود موانع فنی بالا و هزینه های مرتبط با فناوری DTOF ، مزایای آن در صحت ، دامنه و کارآیی انرژی آن را به عنوان کاندیدای امیدوارکننده برای برنامه های آینده در زمینه های مختلف تبدیل می کند. از آنجا که فناوری سنسور و طراحی مدار الکترونیکی در حال تکامل است ، سیستم های DTOF برای پذیرش گسترده تر ، رانندگی نوآوری در الکترونیک مصرفی ، ایمنی خودرو و فراتر از آن آماده می شوند.
- از صفحه وب02.02 tof 系统 第二章 dtof 系统-超光 سریعتر از نور (سریعتر-از-light.net)
- توسط نویسنده: Chao Guang
سلب مسئولیت:
- ما بدینوسیله اعلام می کنیم که برخی از تصاویر نمایش داده شده در وب سایت ما با هدف ارتقاء آموزش و به اشتراک گذاری اطلاعات از اینترنت و ویکی پدیا جمع آوری شده است. ما به حقوق مالکیت معنوی همه سازندگان احترام می گذاریم. استفاده از این تصاویر برای سود تجاری در نظر گرفته نشده است.
- اگر فکر می کنید که هر یک از مطالب مورد استفاده حق چاپ شما را نقض می کند ، لطفاً با ما تماس بگیرید. ما بیش از این مایل هستیم تا اقدامات مناسب ، از جمله حذف تصاویر یا ارائه انتساب مناسب را انجام دهیم تا از رعایت قوانین و مقررات مالکیت معنوی اطمینان حاصل کنیم. هدف ما حفظ سکویی است که سرشار از محتوا ، عادلانه باشد و به حقوق مالکیت معنوی دیگران احترام بگذارد.
- لطفا در آدرس ایمیل زیر با ما تماس بگیرید:sales@lumispot.cnبشر ما متعهد می شویم که پس از دریافت هرگونه اطلاع رسانی ، اقدامات فوری را انجام دهیم و 100 ٪ همکاری را در حل و فصل هرگونه چنین مواردی تضمین کنیم.
زمان پست: مارس 07-2024