Fereastră neagră cu infraroșu pentru modulul LiDAR/DMS/OMS/ToF (1)

De la primele module ToF la lidar și până la DMS-urile actuale, toate utilizează banda infraroșie apropiată:

Modul TOF (850nm/940nm)

LiDAR (905nm/1550nm)

DMS/OMS (940nm)

În același timp, fereastra optică face parte din calea optică a detectorului/receptorului. Funcția sa principală este de a proteja produsul în timp ce transmite laserul cu o anumită lungime de undă emis de sursa laser și colectează undele luminoase reflectate corespunzătoare prin fereastră.

Această fereastră trebuie să aibă următoarele funcții de bază:

1. Vizual apare negru pentru a acoperi dispozitivele optoelectronice din spatele ferestrei;

2. Reflectivitatea generală a suprafeței ferestrei optice este scăzută și nu va provoca reflexii evidente;

3. Are o transmitanță bună pentru banda laser. De exemplu, pentru cel mai comun detector laser de 905 nm, transmitanța ferestrei în banda de 905 nm poate ajunge la peste 95%.

4. Filtrarea luminii dăunătoare, îmbunătățirea raportului semnal-zgomot al sistemului și sporirea capacității de detectare a lidarului.

Cu toate acestea, LiDAR și DMS sunt ambele produse auto, așa că modul în care produsele pentru ferestre pot îndeplini cerințele de fiabilitate bună, transmitanță ridicată a benzii sursei de lumină și aspect negru a devenit o problemă.

01. Rezumatul soluțiilor de ferestre disponibile în prezent pe piață

Există în principal trei tipuri:

Tipul 1: Substratul este fabricat din material care penetrează infraroșul

Acest tip de material este negru deoarece poate absorbi lumina vizibilă și transmite benzile din infraroșu apropiat, cu o transmitanță de aproximativ 90% (cum ar fi 905 nm în banda infraroșu apropiat) și o reflectivitate generală de aproximativ 10%.

图片11

Acest tip de material poate utiliza substraturi de rășină cu transparență ridicată în infraroșu, cum ar fi Bayer Makrolon PC 2405, dar substratul de rășină are o rezistență slabă la lipirea peliculei optice, nu poate rezista la experimente dure de testare a mediului și nu poate fi placat cu o peliculă conductivă transparentă ITO de înaltă fiabilitate (utilizată pentru electrificare și dezaburire), așa că acest tip de substrat este de obicei neacoperit și utilizat în ferestre de produse radar non-vehicule care nu necesită încălzire.

De asemenea, puteți alege sticla neagră SCHOTT RG850 sau cea chinezească HWB850, însă costul acestui tip de sticlă neagră este ridicat. Luând ca exemplu sticla HWB850, costul acesteia este de peste 8 ori mai mare decât cel al sticlei optice obișnuite de aceeași dimensiune, iar majoritatea acestui tip de produs nu poate trece standardul ROHS și, prin urmare, nu poate fi aplicat la ferestrele lidar produse în masă.

图片12

Tipul 2: utilizarea cernelii transmisive în infraroșu

图片13

Acest tip de cerneală penetrantă în infraroșu absoarbe lumina vizibilă și poate transmite benzile apropiate de infraroșu, cu o transmitanță de aproximativ 80% până la 90%, iar nivelul general de transmitanță este scăzut. Mai mult, după ce cerneala este combinată cu substratul optic, rezistența la intemperii nu poate îndeplini cerințele stricte de rezistență la intemperii pentru industria auto (cum ar fi testele la temperaturi ridicate), așa că cernelurile penetrante în infraroșu sunt utilizate în principal în alte produse cu cerințe scăzute de rezistență la intemperii, cum ar fi telefoanele inteligente și camerele cu infraroșu.
Tipul 3: folosind filtru optic cu strat negru
Filtrul cu strat negru este un filtru care poate bloca lumina vizibilă și are o transmitanță ridicată în banda NIR (cum ar fi 905 nm).

图片14

Filtrul negru este conceput cu hidrură de siliciu, oxid de siliciu și alte materiale subțiri și este preparat folosind tehnologia de pulverizare magnetronică. Se caracterizează prin performanțe stabile și fiabile și poate fi produs în masă. În prezent, peliculele convenționale de filtru optic negru adoptă în general o structură similară cu o peliculă cu întrerupere a luminii. În cadrul procesului convențional de formare a peliculei de pulverizare magnetronică cu hidrură de siliciu, considerația obișnuită este de a reduce absorbția hidrurii de siliciu, în special absorbția benzii infraroșu apropiat, pentru a asigura o transmitanță relativ ridicată în banda de 905 nm sau alte benzi lidar, cum ar fi 1550 nm.

图片15

Data publicării: 22 noiembrie 2024