Alates kõige varasematest ToF-moodulitest kuni lidari ja praeguse DMS-ini kasutavad nad kõik lähiinfrapuna sagedusala:
TOF-moodul (850 nm/940 nm)
LiDAR (905 nm/1550 nm)
DMS/OMS (940 nm)
Samal ajal on optiline aken osa detektori/vastuvõtja optilisest teest. Selle peamine ülesanne on kaitsta toodet, edastades samal ajal laserallika poolt kiiratavat kindla lainepikkusega laserit ja kogudes läbi akna vastavad peegeldunud valguslained.
Sellel aknal peaksid olema järgmised põhifunktsioonid:
1. Näib visuaalselt mustana, et katta akna taga olevaid optoelektroonilisi seadmeid;
2. Optilise akna üldine pinna peegelduvus on madal ega põhjusta ilmset peegeldust;
3. Sellel on laserribal hea läbilaskvus. Näiteks kõige levinuma 905 nm laserdetektori puhul võib akna läbilaskvus 905 nm ribas ulatuda üle 95%.
4. Filtreerige kahjulikku valgust, parandage süsteemi signaali-müra suhet ning suurendage lidari tuvastusvõimet.
Siiski on nii LiDAR kui ka DMS autotööstuse tooted, seega on probleemiks see, kuidas aknaklaasid vastavad hea töökindluse, valgusallika riba kõrge läbilaskvuse ja musta välimuse nõuetele.
01. Praegu turul olevate aknalahenduste kokkuvõte
Peamiselt on kolme tüüpi:
Tüüp 1: Aluspind on valmistatud infrapunakiirgust läbistavast materjalist
Seda tüüpi materjal on must, kuna see suudab neelata nähtavat valgust ja edastada lähiinfrapunakiirgust, mille läbilaskvus on umbes 90% (näiteks 905 nm lähiinfrapunakiirguses) ja üldine peegelduvus umbes 10%.
Seda tüüpi materjali puhul saab kasutada infrapunakiirguse suhtes väga läbipaistvaid vaigusubstraate, näiteks Bayer Makrolon PC 2405, kuid vaigusubstraadil on optilise kilega halb nakkumistugevus, see ei talu karme keskkonnakatsetusi ja seda ei saa katta väga usaldusväärse ITO läbipaistva juhtiva kilega (kasutatakse elektrifitseerimiseks ja udu eemaldamiseks), seega on seda tüüpi substraat tavaliselt katmata ja seda kasutatakse mitte-sõidukite radaritoodete akendes, mis ei vaja kuumutamist.
Võite valida ka SCHOTT RG850 või Hiina HWB850 musta klaasi, kuid seda tüüpi musta klaasi hind on kõrge. Näiteks HWB850 klaasi hind on üle 8 korra kõrgem kui sama suurusega tavalisel optilisel klaasil ning enamik seda tüüpi tooteid ei vasta ROHS-standardile ja seetõttu ei saa neid masstoodetud lidar-akendele kasutada.
2. tüüp: infrapunakiirgust läbilaskva tindi kasutamine
Selline infrapunakiirgust läbistav tint neelab nähtavat valgust ja suudab edastada lähiinfrapunakiirgust, mille läbilaskvus on umbes 80–90% ja üldine läbilaskvuse tase on madal. Lisaks ei suuda tint pärast optilise aluspinnaga kombineerimist läbida rangeid autotööstuse ilmastikukindluse nõudeid (näiteks kõrge temperatuuri katsed), seega kasutatakse infrapunakiirgust läbistavaid tinte enamasti teistes toodetes, millel on madalad ilmastikukindluse nõuded, näiteks nutitelefonides ja infrapunakaamerates.
Tüüp 3: musta kattega optilise filtri kasutamine
Musta kattega filter on filter, mis blokeerib nähtavat valgust ja millel on NIR-ribal kõrge läbilaskvus (näiteks 905 nm).
Musta kattega filter on konstrueeritud ränihüdriidist, ränioksiidist ja muudest õhukestest kilematerjalidest ning valmistatud magnetronpihustamise tehnoloogia abil. Seda iseloomustab stabiilne ja usaldusväärne jõudlus ning seda saab masstoota. Praegu on tavapärastel mustadel optilistel filtrikiledel üldiselt valgust piirava kilega sarnane struktuur. Tavapärase ränihüdriidi magnetronpihustamise kile moodustamise protsessi käigus on tavaliselt eesmärk vähendada ränihüdriidi neeldumist, eriti lähiinfrapunakiirguse neeldumist, et tagada suhteliselt kõrge läbilaskvus 905 nm lainealas või muudes lidari lainealades, näiteks 1550 nm.
Postituse aeg: 22. november 2024
