موتور پنهان پشت سیستم های LiDAR نسل بعدی

اگر تا به حال فکر کرده اید که چگونه اتومبیل های خودران "جهان را" می بینند ، یا چگونه هواپیماهای بدون سرنشین زمین را با دقت مشخص می کنند ، جواب اغلب به لیدر می رسد. کوتاه برای تشخیص نور و مختلف ، Lidar فناوری است که تصاویر سه بعدی از محیط را با استفاده از پالس های لیزری-که از آن به عنوان یک رادار فوق العاده شارژ شده است ، نقاشی می کند ، اما به جای امواج رادیویی با نور. اما از نظر تمام قدرت خود ، لیدر ضعف پنهانی دارد: به پایداری قطبش نور متکی است تا بین اشیاء تمایز قائل شود ، مسافت ها را اندازه گیری کند و سر و صدا را فیلتر کند. این جایی است که فیبر با رنگ آمیزی قطبش (PM) وارد می شود. این مؤلفه غیرقابل انکار قهرمان غیرقانونی است که تضمین می کند سیستم های LIDAR دقت لازم را برای همه چیز از ناوبری خودمختار گرفته تا بازرسی صنعتی ارائه می دهند.

چرا قطبش در لیدر اهمیت دارد

برای درک اینکه چرا فیبر PM برای لیدر بسیار مهم است ، بیایید با نحوه کار Lidar شروع کنیم. یک سیستم معمولی میلیون ها پالس لیزر در ثانیه در محیط اطراف شلیک می کند. هنگامی که این پالس ها به یک درخت یک شیء ، یک عابر پیاده ، یک دیواره به عقب برگردند و یک سنسور زمان لازم برای بازگشت این بازتاب را اندازه گیری می کند. با استفاده از این "زمان پرواز" ، سیستم فاصله را محاسبه می کند و نقشه سه بعدی مفصلی را ایجاد می کند.

اما در اینجا صید وجود دارد: همه بازتاب ها برابر نیستند. درحالت قطبشاز نور منعکس شده (نحوه لرزش امواج نور) اطلاعات ارزشمندی را حمل می کند. به عنوان مثال:

یک سطح صاف مانند هود اتومبیل ، نور را با قطبش شبیه به پالس اصلی (بازتاب خاص) منعکس می کند.

یک سطح خشن مانند یک دیوار آجری نور را پراکنده می کند و قطبش آن را تغییر می دهد (بازتاب پراکنده).

آب ، شیشه یا جاده های مرطوب اغلب نور را با قطبش معکوس منعکس می کنند و باعث ایجاد تابش خیره کننده ای می شوند که می تواند سنسورها را گیج کند.

با تجزیه و تحلیل این تغییرات قطبی سازی ، سیستم های LIDAR می توانند بین اشیاء تمایز قائل شوند ، بازتاب های ناخواسته (مانند تابش نور خورشید) را فیلتر کرده و حتی خصوصیات ماده را تعیین کنند. اما این تنها در صورتی کار می کند که قطبش اصلی پالس لیزر از ابتدا تا انتها پایدار باشد. اگر قطبش در هنگام انتقال از طریق فیبر حرکت کند ، سیستم نمی تواند به داده های منعکس شده به اشیاء نادرست ، مسافت نادرست یا حتی خرابی سیستم اعتماد کند.

الیاف نوری استاندارد در حفظ قطبش وحشتناک هستند. حتی خم های ریز ، نوسانات دما یا ارتعاشات می توانند جهت گیری نور را پیچانده و یک سیگنال قطبی سازی تمیز را به یک ظروف سرباز یا مسافر تبدیل کنند. در لیدر ، این فاجعه بار خواهد بود: یک ماشین خود رانندگی ممکن است یک گودال را برای یک جاده محکم اشتباه کند ، یا یک هواپیمای بدون سرنشین ممکن است ارتفاع یک خط برق را اشتباه محاسبه کند. PM فیبر این کار را با قفل کردن قطبش لیزر در محل حل می کند و اطمینان حاصل می کند که سیستم داده های قابل اعتماد دریافت می کند.

چگونه الیاف PM سیگنال های لیدر را تثبیت می کنند

الیاف PM برای مقابله با رانش قطبی سازی ، از آنها دقیق و دقیق نیستند. در هسته آنها ملکی استتجاوز، این بدان معنی است که فیبر بسته به جهت قطبش آن ، نور را متفاوت درمان می کند. در اینجا نحوه عملکرد آن آورده شده است:

در داخل فیبر ، دو "کانال" (یا حالت) برای نور وجود دارد. یک کانال ، به ناممحور آهسته، ضریب شکست کمی بالاتر از دیگری ،محور سریعبشر هنگامی که یک پالس لیزر در امتداد محور آهسته به فیبر تزریق می شود ، ساختار فیبر اغلب با میله های ناشی از استرس تقویت می شود یا شیارها را تغییر می دهد و نور را از تغییر به محور سریع تغییر می دهد. این "مسیر ارجح" تضمین می کند که قطبش ثابت باقی می ماند ، حتی اگر فیبر خم ، گرم یا ارتعاش باشد.

در سیستم های LIDAR ، منبع لیزر با دقت تراز شده است تا نور را به محور آهسته فیبر PM پرتاب کند. با حرکت پالس از طریق فیبر به فرستنده (بخشی که لیزر را به محیط زیست شلیک می کند) ، قطبش آن پایدار است. هنگامی که پالس منعکس شده باز می گردد ، از طریق همان فیبر (یا فیبر PM اختصاصی برای پذیرش) حرکت می کند ، و سیستم می تواند حالت های قطبی سازی اصلی و منعکس شده را به طور دقیق مقایسه کند. این مقایسه همان چیزی است که به لیدر اجازه می دهد محیط را "تفسیر" کند.

کلید این عملکرد فیبر استنسبت انقراض، اندازه گیری از چگونگی سرکوب نور در محور ناخواسته. برای LIDAR ، نسبت انقراض 25 دسی بل یا بالاتر مورد نیاز است (به معنای کمتر از 0.3 ٪ از راه حل های نوری از محور آهسته). الیاف PM ما با نسبت های حداکثر 35 دسی بل ، از این امر بیشتر می شود و اطمینان حاصل می کند که سیگنال قطبش حتی در طول فیبر طولانی تمیز می ماند.

خواسته های منحصر به فرد Lidar در الیاف PM

سیستم های LIDAR الیاف PM را از طریق استرس بیشتر از تقریباً هر کاربرد دیگر قرار می دهند. در اینجا چرا:

دست زدن به قدرت بالا: لیزرهای Lidar در قدرت های بسیار بالاتری نسبت به الیاف ارتباطی (اغلب 10-100 وات) برای اطمینان از پالس های مسافت طولانی (تا چند کیلومتر) کار می کنند. این قدرت می تواند به الیاف استاندارد PM آسیب برساند و باعث "فتودارک" (از بین رفتن شفافیت) یا حتی ذوب شدن شود. الیاف ما از یک هسته سیلیس با خلوص بالا و روکش کم جذب برای کنترل این سطح قدرت بدون تخریب استفاده می کنند.

دامنه دمای گسترده: سیستم های LIDAR در شرایط شدید-از 40 درجه سانتیگراد در کامیون های تحویل قطب شمال به +85 درجه سانتیگراد در هواپیماهای بدون سرنشین مبتنی بر بیابان کار می کنند. تغییرات دما می تواند فیبر را گسترش داده یا منقبض کند و باعث تغییر در فرینگ آن و مختل شدن قطبش شود. الیاف PM ما با یک ژاکت دو لایه (پلی آمید برای مقاومت در برابر گرما ، اکریلیک برای انعطاف پذیری) پوشانده شده است که ساختار را در این محدوده تثبیت می کند و قطبش را زیر 0.1 درجه در هر متر فیبر نگه می دارد.

تاخیر حداقل سیگنال: در زمان پرواز ، حتی یک تأخیر ریز در فیبر می تواند اندازه گیری های مسافت را از بین ببرد. الیاف PM ما بسیار کم استپراکندگی سرعت گروه(اندازه گیری از چگونگی حرکت طول موج های مختلف با سرعت های مختلف) ، و اطمینان از رسیدن تمام قسمت های پالس لیزر در همان زمان. این دقت برای برنامه های کاربردی مانند روبات های انبار بسیار مهم است ، که باید مسافت ها را تا 1 میلی متر اندازه گیری کنند.

طراحی جمع و جور: سیستم های LIDAR در اتومبیل یا هواپیماهای بدون سرنشین فضای محدودی دارند ، بنابراین الیاف باید محکم خم شوند (اغلب به شعاع 5 میلی متر یا کمتر). الیاف PM استاندارد هنگام خم شدن پایداری قطبش را از دست می دهند ، اما ما با ساختار استرس "کمان" (یک طرح PM مشترک با دو میله استرس متقارن) مهندسی می شود که عملکرد را حتی در چرخش های محکم حفظ می کند. این امر به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا واحدهای کوچکتر و کارآمدتر را طراحی کنند.

الیاف نخست وزیر ما: ساخته شده برای تعالی لیدر

ما سالها را صرف بهینه سازی الیاف PM خود به طور خاص برای برنامه های LIDAR کرده ایم و برای حل بزرگترین چالش های خود با تولید کنندگان پیشرو همکاری نزدیک داریم. در اینجا چگونه الیاف ما ایستادگی می کنند:

اندازه هسته قابل تنظیم: سیستم های LIDAR از طول موج های مختلف لیزر (905 نانومتر برای برد کوتاه ، 1550 نانومتر برای برد طولانی) و عرض پالس استفاده می کنند. الیاف PM ما با قطر هسته از 5 میکرومتر تا 50 میکرومتر همراه هستند و از اتصال بهینه با هر منبع لیزر اطمینان حاصل می کنند. به عنوان مثال ، فیبر هسته 10 میکرومتر ما برای LIDAR 1550 نانومتر مناسب است ، به حداقل رساندن از دست دادن سیگنال و به حداکثر رساندن انتقال برق.

از دست دادن کم درج: هر اتصال در یک سیستم LIDAR (که در آن فیبر با لیزر یا گیرنده ملاقات می کند) برخی از دست دادن سیگنال را معرفی می کند. الیاف ما با دقت زیر میکرون جلا داده می شوند و از بین رفتن درج به کمتر از 0.2 دسی بل در هر اتصال کاهش می یابد. این بدان معنی است که قدرت لیزر بیشتر به هدف می رسد و دامنه سیستم را گسترش می دهد.

قوام دسته ای به دسته: تولید کنندگان LIDAR به هزاران الیاف نیاز دارند که به طور یکسان عمل می کنند. فرآیند تولید خودکار ما تضمین می کند که هر قرقره نسبت انقراض ، اندازه هسته و با استفاده از تغییرات کمتر از 2 ٪ دارای همان نسبت انقراض ، اندازه هسته و تجاوز است. این باعث کاهش زمان آزمایش می شود و عملکرد سیستم را در طول تولید سازگار می کند.

دوام برای استفاده موبایل: لیدار در اتومبیل یا هواپیماهای بدون سرنشین لرزش مداوم را تحمل می کند. الیاف ما تحت آزمایش سختگیرانه "لرزش" قرار می گیرند ، که از 100000 چرخه لرزش (10-2000 هرتز) بدون رانش قطبی زنده مانده اند. این قابلیت اطمینان به معنای خرابی های میدانی کمتر و هزینه های پایین تر نگهداری است.

تأثیر دنیای واقعی: لیدر که می توانید به آن اعتماد کنید

بیایید ببینیم که چگونه الیاف PM ما در برنامه های واقعی تفاوت ایجاد می کنند:

وسایل نقلیه خودمختار: لیدر ماشین خود رانندگی باید حتی در باران بین کودک و یک علامت جاده تمایز قائل شود. الیاف PM ما قطبش لیزر را حفظ می کنند و به سیستم اجازه می دهند تابش خیره کننده ناشی از باران را فیلتر کرده و روی سیگنال های منعکس شده از اشیاء جامد تمرکز کند. این باعث کاهش مثبت کاذب می شود و مسافران را ایمن نگه می دارد.

روباتیک صنعتی: یک روبات انبار با استفاده از Lidar برای حرکت در راهروهای باریک ، باید مسافت ها را در 5 میلی متر اندازه گیری کند. الیاف PM با پراکندگی کم ما اطمینان حاصل می کنند که اندازه گیری های زمان پرواز دقیق است و از برخورد با قفسه ها یا روبات های دیگر جلوگیری می کند.

نقشه برداری هوایی: یک هواپیمای بدون سرنشین نقشه برداری یک سایت ساختمانی نیاز به ایجاد مدل های سه بعدی با دقت سانتی متر دارد. الیاف PM ما قطبش لیزر را تثبیت می کند و به سیستم اجازه می دهد بین خاک ، بتن و پوشش گیاهی بر اساس الگوهای بازتاب در نقشه های دقیق تر تفاوت قائل شود.

زیرساخت های هوشمند: Lidar نصب شده روی چراغ راهنمایی می تواند با ردیابی سرعت خودرو ، ازدحام را کنترل کند. الیاف ما دمای بالای محوطه های سمت جاده را کنترل می کنند و اطمینان حاصل می کنند که این سیستم حتی در روزهای گرم تابستان قابل اعتماد است.

در هر حالت ، فیبر نخست وزیر فقط یک "قسمت" نیست-دلیل این امر می تواند به سیستم LIDAR برای تصمیم گیری های مهم اعتماد شود.

چرا الیاف PM ما را برای لیدر خود انتخاب کنید؟

فن آوری Lidar با تقاضای دامنه طولانی تر ، وضوح بالاتر و هزینه پایین تر به سرعت در حال پیشرفت است. الیاف PM ما برای ادامه کار طراحی شده اند ، با ویژگی هایی که به این روندها می پردازند:

پشتیبانی از لیزرهای نسل بعدی: با حرکت لیدر به لیزرهای با قدرت بالاتر ، پالس کوتاهتر (برای وضوح بهتر) ، الیاف ما قبلاً برای رسیدگی به این منابع جدید آزمایش شده اند-بنابراین شما نیازی به طراحی مجدد سیستم خود در یک سال ندارید.

مقیاس پذیری مقرون به صرفه: ما قیمت های فله ای را برای سفارشات بزرگ ، با قرقره های حداکثر 10 کیلومتر ارائه می دهیم. این امر باعث می شود که الیاف ما برای سیستم های LIDAR تولید شده با انبوه مقرون به صرفه باشند (مانند اتومبیل های مصرف کننده).

پشتیبانی فنی: تیم ما شامل متخصصان LIDAR است که می توانند به شما در بهینه سازی مسیریابی فیبر ، طراحی اتصال و تراز قطبی کمک کنند. ما فقط الیاف نمی فروشیم بلکه به شما در ساخت بهتر لیدر کمک می کنیم.

در بازاری که حتی 1 ٪ پیشرفت در عملکرد می تواند قراردادهایی را بدست آورد ، الیاف PM ما به شما حاشیه می دهند. آنها اطمینان می دهند که سیستم های LIDAR شما قابل اطمینان تر ، دقیق تر و سازگار با شرایط دنیای واقعی هستند.

آماده بلند کردن لیدر خود هستید؟

لیدر دیگر یک فناوری طاقچه نیست-این ستون فقرات سیستم های خودمختار ، شهرهای هوشمند و اتوماسیون صنعتی است. و در ستون فقرات لیدر فیبر PM است. انتخاب فیبر مناسب فقط مربوط به مشخصات نیست. این در مورد اطمینان از این است که سیستم شما می تواند وعده خود را در مورد دقت و قابلیت اطمینان انجام دهد.

الیاف نقاشی قطبی ما برای چالش های منحصر به فرد Lidar ، از لیزرهای پرقدرت گرفته تا خم های محکم در دستگاه های تلفن همراه مهندسی شده است. آنها به دلیل اینکه کارکنان ، قابل اعتماد و تحت فشار هستند ، توسط تولید کنندگان پیشرو مورد اعتماد قرار می گیرند.

امروز با ما تماس بگیرید تا در مورد نیازهای سیستم LIDAR خود صحبت کنید. بیایید یک راه حل فیبر بسازیم که به فناوری شما کمک کند تا جهان را با وضوح بیشتری ببیند.