Від найперших модулів ToF до лідарів та сучасних DMS, усі вони використовують ближній інфрачервоний діапазон:
Модуль TOF (850 нм/940 нм)
Лідарний детектор (905 нм/1550 нм)
ДМС/ОМС (940 нм)
Водночас оптичне вікно є частиною оптичного шляху детектора/приймача. Його основна функція полягає в захисті виробу, пропускаючи лазер певної довжини хвилі, що випромінюється лазерним джерелом, та збираючи відповідні відбиті світлові хвилі через вікно.
Це вікно повинно мати такі основні функції:
1. Візуально виглядає чорним, щоб закрити оптоелектронні пристрої за вікном;
2. Загальна відбивна здатність поверхні оптичного вікна низька і не спричиняє помітного відбиття;
3. Має гарне пропускання лазерного діапазону. Наприклад, для найпоширенішого лазерного детектора 905 нм пропускання вікна в діапазоні 905 нм може сягати понад 95%.
4. Фільтрувати шкідливе світло, покращувати співвідношення сигнал/шум системи та розширювати можливості виявлення лідара.
Однак, LiDAR та DMS – це автомобільні продукти, тому проблема полягає в тому, як віконні вироби можуть відповідати вимогам щодо високої надійності, високого коефіцієнта пропускання світлового діапазону та чорного вигляду.
01. Огляд віконних рішень, що зараз представлені на ринку
В основному існує три типи:
Тип 1: Підкладка виготовлена з матеріалу, що проникає в інфрачервоне випромінювання
Цей тип матеріалу є чорним, оскільки він може поглинати видиме світло та пропускати ближні інфрачервоні діапазони, з коефіцієнтом пропускання близько 90% (наприклад, 905 нм у ближньому інфрачервоному діапазоні) та загальною відбивною здатністю близько 10%.
Цей тип матеріалу може використовуватися для високопрозорих інфрачервоних смоляних підкладок, таких як Bayer Makrolon PC 2405, але смоляна підкладка має погану міцність зчеплення з оптичною плівкою, не витримує суворих екологічних випробувань і не може бути покрита високонадійною прозорою провідною плівкою ITO (використовується для електрифікації та видалення запотівання), тому цей тип підкладки зазвичай не має покриття та використовується у вікнах нетранспортних радіолокаційних виробів, які не потребують нагрівання.
Ви також можете вибрати чорне скло SCHOTT RG850 або китайське HWB850, але вартість цього типу чорного скла висока. Візьмемо, наприклад, скло HWB850, його вартість більш ніж у 8 разів вища, ніж у звичайного оптичного скла того ж розміру, і більшість цього типу продукції не відповідає стандарту ROHS, тому не може бути застосована для вікон лідарів масового виробництва.
Тип 2: використання інфрачервоного пропускаючого чорнила
Цей тип чорнил, що проникають у інфрачервоне випромінювання, поглинає видиме світло та може пропускати ближні інфрачервоні діапазони з коефіцієнтом пропускання приблизно від 80% до 90%, а загальний рівень пропускання низький. Крім того, після поєднання чорнил з оптичною підкладкою, стійкість до атмосферних впливів не може відповідати суворим вимогам автомобільної техніки до стійкості до атмосферних впливів (наприклад, випробуванням на високі температури), тому чорнила, що проникають у інфрачервоне випромінювання, здебільшого використовуються в інших продуктах з низькими вимогами до стійкості до атмосферних впливів, таких як смартфони та інфрачервоні камери.
Тип 3: використання оптичного фільтра з чорним покриттям
Чорний фільтр з покриттям – це фільтр, який може блокувати видиме світло та має високий коефіцієнт пропускання в ближньому інфрачервоному діапазоні (наприклад, 905 нм).
Чорний фільтр з покриттям виготовлений з гідриду кремнію, оксиду кремнію та інших тонкоплівкових матеріалів і виготовлений за допомогою технології магнетронного напилення. Він характеризується стабільною та надійною роботою і може вироблятися масово. Наразі звичайні плівки чорних оптичних фільтрів зазвичай мають структуру, подібну до світловідбиваючої плівки. При звичайному процесі формування плівки магнетронним напиленням гідриду кремнію зазвичай враховується зменшення поглинання гідридом кремнію, особливо поглинання в ближньому інфрачервоному діапазоні, щоб забезпечити відносно високий коефіцієнт пропускання в діапазоні 905 нм або інших лідарних діапазонах, таких як 1550 нм.
Час публікації: 22 листопада 2024 р.
