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产品介绍

1技术简介

  dToF 是一种对发射 Tx 和接收 Rx 之间的往返超窄光脉冲信号进行直接飞行时间测量的技术,SPAD+TDC 组合 是 dToF 实现高速精确时间测量的基础,其中 SPAD 是单光子雪崩二极管 Single Photon Avalanche Diode,TDC 是时间数字转换器 Time Digital Converter。

 发射端激光投射器采用超低占空比的窄脉冲直接驱动方式,发光 脉宽可达 1 纳秒。通过高速同步驱动,激光发射端与 SPAD sensor 内置的 TDC 进行精准时间同步。 发射端光信号经过目标折返后,处于接收端的 SPAD sensor 能对光信号进行超高速光电响应,产生脉冲电流 并被 TDC 探测记录达到时间,即可直接获得光信号的飞行时间 Δt,再根据 d=Δt*c/2(c 表示光速),可以获取 距离 d,从而得到物体的深度信息。

  dToF 成像系统通常还会采用时间相关单光子计数方法(Time-Correlated  Single-Photon Counting, TCSPC)来进一步提高时间分辨率极限和系统抗干扰能力。

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2 产品特点

1)抗干扰能力强:基于 SPAD 的单光子探测技术,具备对微弱光信号的高效探测能力,在设计上使用基于 TCSPC 时间相关单光子计数方法来获得最终的准确飞行时间,能够从时间直方图中区分出环境光干扰噪声,获得稳定良 好的 3D 成像效果。 

2)无多径干扰问题:基于 SPAD 的单光子探测技术,直接测量发射端和接收端之间的往返信号飞行时间,无多路 径干扰和飞点噪声问题,3D 成像物体轮廓分明、棱角清晰,有效区分相邻物体。 

3)低功耗:激光投射器采用极窄脉冲直接驱动方式,单个发光脉宽可达 1 纳秒,占空比低至 0.1%,因此激光发 射器的平均功耗低至百毫瓦。 

4)测距精度稳定:基于 dToF 技术,是直接对飞行时间进行测量,因此测量精度不随距离增加而下降。 

5)抗环境干扰:采用 940nm 波长的近红外激光芯片,适应全黑环境、室内强光弱光逆光顺光等复杂环境。