เครื่องยนต์ที่ซ่อนอยู่เบื้องหลังระบบ LiDAR รุ่นใหม่

หากคุณเคยสงสัยว่ารถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเอง "เห็น" โลกหรือวิธีที่โดรนทำแผนที่ภูมิประเทศที่มีความแม่นยำในการระบุคำตอบมักจะมาถึง LiDar สั้นสำหรับการตรวจจับแสงและหลากหลาย LIDAR เป็นเทคโนโลยีที่วาดภาพ 3 มิติของสภาพแวดล้อมโดยใช้เลเซอร์พัลส์-คิดว่าเป็นเรดาร์ที่มีน้ำหนักมาก แต่มีแสงแทนที่จะเป็นคลื่นวิทยุ แต่สำหรับพลังทั้งหมด LiDAR มีจุดอ่อนลับ: มันขึ้นอยู่กับความมั่นคงของโพลาไรซ์ของแสงเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างวัตถุวัดระยะทางและกรองเสียงรบกวน นั่นคือสิ่งที่เส้นใยที่มีโพลาไรเซชัน (PM) เข้ามาส่วนประกอบที่ไม่น่าเชื่อนี้เป็นฮีโร่ที่ไม่ได้รับการรับรองซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าระบบ LIDAR จะส่งมอบความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับทุกสิ่งตั้งแต่การนำทางอิสระไปจนถึงการตรวจสอบอุตสาหกรรม

ทำไมโพลาไรเซชันจึงมีความสำคัญใน LiDar

เพื่อให้เข้าใจว่าทำไม PM Fiber จึงมีความสำคัญต่อ LiDAR ให้เริ่มต้นด้วยวิธีการทำงานของ LIDAR ระบบทั่วไปยิงพัลส์เลเซอร์หลายล้านตัวต่อวินาทีที่สภาพแวดล้อมโดยรอบ เมื่อพัลส์เหล่านี้กระทบต้นไม้วัตถุ A, คนเดินเท้า, ผนังพวกเขาเด้งกลับและเซ็นเซอร์วัดเวลาที่ใช้ในการสะท้อนกลับ การใช้ "เวลาบิน" นี้ระบบคำนวณระยะทางสร้างแผนที่ 3 มิติโดยละเอียด

แต่นี่คือการจับ: การสะท้อนทั้งหมดไม่เท่ากันทั้งหมด ที่สถานะโพลาไรซ์ของแสงที่สะท้อน (วิธีการสั่นของแสง) มีข้อมูลที่มีค่า ตัวอย่างเช่น:

พื้นผิวที่เรียบเช่นฮูดรถยนต์สะท้อนแสงที่มีโพลาไรเซชันคล้ายกับพัลส์ดั้งเดิม (การสะท้อนแบบพิเศษ)

พื้นผิวที่ขรุขระเช่นแสงผนังอิฐเปลี่ยนโพลาไรเซชัน (การสะท้อนแบบกระจาย)

ถนนน้ำแก้วหรือถนนเปียกมักจะสะท้อนแสงด้วยโพลาไรเซชันที่กลับด้านสร้างแสงจ้าที่สามารถสร้างความสับสนให้กับเซ็นเซอร์

โดยการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงโพลาไรซ์เหล่านี้ระบบ LIDAR สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างวัตถุกรองการสะท้อนที่ไม่พึงประสงค์ (เช่นแสงแดด) และแม้แต่กำหนดคุณสมบัติของวัสดุ แต่สิ่งนี้จะใช้งานได้ก็ต่อเมื่อโพลาไรเซชันของเลเซอร์พัลส์ดั้งเดิมมีความเสถียรตั้งแต่ต้นจนจบ หากโพลาไรเซชันลอยในระหว่างการส่งผ่านเส้นใยระบบจะไม่สามารถเชื่อถือได้ว่าการเป็นผู้นำข้อมูลที่สะท้อนกลับไปยังวัตถุที่ถูกระบุระยะทางที่ไม่ถูกต้องหรือแม้กระทั่งความล้มเหลวของระบบ

เส้นใยออปติคัลมาตรฐานนั้นแย่มากในการรักษาโพลาไรเซชัน แม้แต่การโค้งงอเล็ก ๆ ความผันผวนของอุณหภูมิหรือการสั่นสะเทือนก็สามารถบิดทิศทางของแสงเปลี่ยนสัญญาณโพลาไรเซชันที่สะอาดเป็นระเบียบที่สับสน ใน LiDAR สิ่งนี้จะเป็นหายนะ: รถขับด้วยตนเองอาจผิดพลาดแอ่งน้ำสำหรับถนนที่มั่นคงหรือเสียงพึมพำอาจคำนวณความสูงของสายไฟ PM ไฟเบอร์แก้ปัญหานี้ได้โดยการล็อคโพลาไรเซชันของเลเซอร์ไว้เพื่อให้มั่นใจว่าระบบจะได้รับข้อมูลที่เชื่อถือได้

วิธี PM เส้นใยทำให้สัญญาณ LIDAR มีความเสถียรอย่างไร

เส้นใย PM ไม่ได้เป็นเวทมนตร์-พวกเขามีความแม่นยำที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อต่อต้านโพลาไรซ์ดริฟท์ ที่แกนหลักของพวกเขาคือทรัพย์สินที่เรียกว่าbirefringenceซึ่งหมายความว่าเส้นใยปฏิบัติต่อแสงแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับทิศทางโพลาไรเซชัน นี่คือวิธีการทำงาน:

ภายในเส้นใยมี "ช่อง" สองช่อง (หรือโหมด) สำหรับแสง หนึ่งช่องที่เรียกว่าแกนช้ามีดัชนีการหักเหของแสงที่สูงกว่าอีกเล็กน้อยแกนเร็ว- เมื่อพัลส์เลเซอร์ถูกฉีดเข้าไปในเส้นใยตามแนวแกนช้าโครงสร้างของเส้นใยเสริมด้วยแท่งที่ทำให้เกิดความเครียดหรือร่องป้องกันแสงจากการเปลี่ยนเป็นแกนที่รวดเร็ว "เส้นทางที่ต้องการ" นี้ทำให้มั่นใจได้ว่าโพลาไรเซชันจะยังคงสอดคล้องกันแม้ว่าเส้นใยจะงอ, ร้อน, หรือสั่นสะเทือนก็ตาม

ในระบบ LIDAR แหล่งกำเนิดเลเซอร์ได้รับการจัดตำแหน่งอย่างระมัดระวังเพื่อเปิดไฟเข้าไปในแกนช้าของเส้นใย PM เมื่อชีพจรเคลื่อนที่ผ่านเส้นใยไปยังเครื่องส่งสัญญาณ (ส่วนที่ยิงเลเซอร์เข้าสู่สภาพแวดล้อม) โพลาไรเซชันของมันยังคงมีเสถียรภาพ เมื่อพัลส์สะท้อนกลับมาจะกลับผ่านเส้นใยเดียวกัน (หรือเส้นใย PM เฉพาะสำหรับการรับ) และระบบสามารถเปรียบเทียบสถานะของโพลาไรเซชันดั้งเดิมและสะท้อนได้อย่างแม่นยำ การเปรียบเทียบนี้เป็นสิ่งที่ช่วยให้ Lidar "ตีความ" สภาพแวดล้อม

กุญแจสำคัญในการแสดงนี้คือเส้นใยอัตราส่วนการสูญพันธุ์การวัดว่ามันยับยั้งแสงในแกนที่ไม่ต้องการได้ดีเพียงใด สำหรับ LIDAR จำเป็นต้องมีอัตราส่วนการสูญพันธุ์ 25 เดซิเบลหรือสูงกว่า (หมายถึงน้อยกว่า 0.3% ของแสงเร่ร่อนจากแกนช้า) เส้นใย PM ของเราเกินกว่านี้ด้วยอัตราส่วนสูงถึง 35 เดซิเบลทำให้มั่นใจได้ว่าสัญญาณโพลาไรเซชันจะสะอาดแม้จะมีความยาวของเส้นใยยาว

ความต้องการที่เป็นเอกลักษณ์ของ LIDAR ในเส้นใย PM

ระบบ LIDAR ทำให้เส้นใย PM ผ่านความเครียดมากกว่าแอปพลิเคชันอื่น ๆ นี่คือเหตุผล:

การจัดการพลังงานสูง: LIDAR LASERS ทำงานที่มีพลังสูงกว่าเส้นใยการสื่อสาร (มักจะ 10–100 วัตต์) เพื่อให้แน่ใจว่าพัลส์เดินทางไกล (สูงสุดหลายกิโลเมตร) พลังงานนี้สามารถสร้างความเสียหายต่อเส้นใย PM มาตรฐานทำให้เกิด "โฟโตดอร์นิง" (การสูญเสียความโปร่งใส) หรือแม้กระทั่งการหลอมละลาย เส้นใยของเราใช้แกนซิลิกาที่มีความบริสุทธิ์สูงและการหุ้มด้วยการดูดซับต่ำเพื่อจัดการระดับพลังงานเหล่านี้โดยไม่ลดลง

ช่วงอุณหภูมิกว้าง: ระบบ LIDAR ทำงานในสภาพที่รุนแรงจาก -40 ° C ในรถบรรทุกส่งมอบอาร์กติกถึง +85 ° C ในโดรนที่ใช้ทะเลทราย การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสามารถขยายหรือหดตัวเส้นใยการเปลี่ยนแปลง birefringence และรบกวนโพลาไรเซชัน เส้นใย PM ของเราถูกเคลือบด้วยแจ็คเก็ตสองชั้น (โพลีไมด์สำหรับความต้านทานความร้อนอะคริลิคเพื่อความยืดหยุ่น) ที่ทำให้โครงสร้างคงที่ในช่วงนี้ทำให้โพลาไรเซชันดริฟท์ต่ำกว่า 0.1 °ต่อเมตรของเส้นใย

ความล่าช้าของสัญญาณน้อยที่สุด: ใน LiDAR เวลาบินแม้กระทั่งความล่าช้าเล็กน้อยในเส้นใยก็สามารถกำจัดการวัดระยะทางได้ เส้นใย PM ของเรามีระดับต่ำเป็นพิเศษการกระจายความเร็วของกลุ่ม(การวัดความยาวคลื่นที่แตกต่างกันเดินทางด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน) เพื่อให้มั่นใจว่าทุกส่วนของพัลส์เลเซอร์มาถึงในเวลาเดียวกัน ความแม่นยำนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันเช่นหุ่นยนต์คลังสินค้าซึ่งจำเป็นต้องวัดระยะทางภายใน 1 มม.

การออกแบบขนาดกะทัดรัด: ระบบ LIDAR ในรถยนต์หรือโดรนมีพื้นที่ จำกัด ดังนั้นเส้นใยจะต้องโค้งงออย่างแน่นหนา (มักจะเป็นรัศมี 5 มม. หรือน้อยกว่า) เส้นใย PM มาตรฐานจะสูญเสียความเสถียรของโพลาไรเซชันเมื่อโค้งงอ แต่ของเราได้รับการออกแบบด้วยโครงสร้างความเครียด "โบว์ผูก" (การออกแบบ PM ทั่วไปที่มีแท่งความเครียดแบบสมมาตรสองอัน) ที่รักษาประสิทธิภาพแม้ในเทิร์นที่แน่น สิ่งนี้ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถออกแบบหน่วย LIDAR ขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

เส้นใย PM ของเรา: สร้างขึ้นเพื่อความเป็นเลิศของ LiDar

เราใช้เวลาหลายปีในการเพิ่มประสิทธิภาพของเส้นใย PM ของเราโดยเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชัน LIDAR ทำงานอย่างใกล้ชิดกับผู้ผลิตชั้นนำเพื่อแก้ปัญหาความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของพวกเขา นี่คือวิธีที่เส้นใยของเราโดดเด่น:

ขนาดหลักที่ปรับแต่งได้: ระบบ LIDAR ใช้ความยาวคลื่นเลเซอร์ที่แตกต่างกัน (905 นาโนเมตรสำหรับระยะสั้น 1550 นาโนเมตรสำหรับระยะยาว) และความกว้างของพัลส์ เส้นใย PM ของเรามาพร้อมกับเส้นผ่านศูนย์กลางหลักจาก 5 μmถึง 50 μmทำให้มั่นใจได้ว่าการมีเพศสัมพันธ์ที่ดีที่สุดกับแหล่งกำเนิดเลเซอร์ใด ๆ ตัวอย่างเช่นเส้นใยแกนกลาง 10 μmของเราเหมาะสำหรับ LIDAR 1,550 นาโนเมตรลดการสูญเสียสัญญาณและเพิ่มการถ่ายโอนพลังงานสูงสุด

การสูญเสียการแทรกต่ำ: การเชื่อมต่อทุกครั้งในระบบ LIDAR (ที่เส้นใยตรงกับเลเซอร์หรือตัวรับสัญญาณ) แนะนำการสูญเสียสัญญาณบางอย่าง เส้นใยของเราขัดด้วยความแม่นยำของไมครอนย่อยลดการสูญเสียการแทรกเป็นน้อยกว่า 0.2 เดซิเบลต่อการเชื่อมต่อ นี่หมายถึงพลังงานเลเซอร์มากขึ้นถึงเป้าหมายขยายช่วงของระบบ

ความสอดคล้องแบบแบทช์ถึงแบทช์: ผู้ผลิต LiDAR ต้องการเส้นใยหลายพันเส้นที่ทำงานเหมือนกัน กระบวนการผลิตอัตโนมัติของเราช่วยให้มั่นใจได้ว่าสปูลทุกตัวมีอัตราส่วนการสูญพันธุ์ขนาดแกนและการเปลี่ยนแปลงที่มีค่าน้อยกว่า 2% สิ่งนี้จะช่วยลดเวลาในการทดสอบและทำให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพของระบบจะยังคงอยู่ในระหว่างการผลิต

ความทนทานสำหรับการใช้งานมือถือ: LIDAR ในรถยนต์หรือโดรนทนต่อการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่อง เส้นใยของเราได้รับการทดสอบอย่างเข้มงวด "การทดสอบการสั่นสะเทือน" ที่รอดชีวิตจากการสั่นสะเทือน 100,000 รอบ (10–2000 Hz) โดยไม่ต้องดริฟท์โพลาไรเซชัน ความน่าเชื่อถือนี้หมายถึงความล้มเหลวในสาขาที่น้อยลงและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา

ผลกระทบในโลกแห่งความเป็นจริง: LIDAR ที่คุณสามารถไว้วางใจได้

มาดูกันว่าเส้นใย PM ของเราสร้างความแตกต่างในแอปพลิเคชันจริงได้อย่างไร:

ยานพาหนะอิสระ: LiDAR ของรถที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองจะต้องแยกแยะความแตกต่างระหว่างเด็กและป้ายถนนแม้ในสายฝน เส้นใย PM ของเรารักษาโพลาไรซ์ของเลเซอร์ทำให้ระบบสามารถกรองแสงจ้าที่เกิดจากฝนและมุ่งเน้นไปที่สัญญาณสะท้อนจากวัตถุที่เป็นของแข็ง สิ่งนี้จะช่วยลดข้อดีที่ผิดพลาดและทำให้ผู้โดยสารปลอดภัย

หุ่นยนต์อุตสาหกรรม: หุ่นยนต์คลังสินค้าที่ใช้ LIDAR เพื่อนำทางทางเดินแคบ ๆ ต้องวัดระยะทางภายใน 5 มม. เส้นใย PM ที่มีการกระจายต่ำของเราทำให้มั่นใจได้ว่าการวัดเวลาของการบินนั้นแม่นยำป้องกันการชนกับชั้นวางหรือหุ่นยนต์อื่น ๆ

การทำแผนที่อากาศ: การทำแผนที่เสียงพึมพำสถานที่ก่อสร้างจำเป็นต้องสร้างโมเดล 3 มิติด้วยความแม่นยำเซนติเมตร เส้นใย PM ของเราทำให้โพลาไรเซชันของเลเซอร์มีเสถียรภาพทำให้ระบบสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างดินคอนกรีตและพืชพรรณตามรูปแบบการสะท้อนที่เกิดขึ้นในแผนที่ที่แม่นยำยิ่งขึ้น

โครงสร้างพื้นฐานที่ชาญฉลาด: LIDAR ติดตั้งบนสัญญาณไฟจราจรสามารถตรวจสอบความแออัดโดยการติดตามความเร็วของยานพาหนะ เส้นใยของเราจัดการกับอุณหภูมิสูงของสิ่งกีดขวางริมถนนเพื่อให้มั่นใจว่าระบบทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือแม้ในวันฤดูร้อน

ในแต่ละกรณีไฟเบอร์ PM ไม่ได้เป็นเพียง "ส่วน"-มันเป็นเหตุผลที่ระบบ LiDAR สามารถเชื่อถือได้ในการตัดสินใจที่สำคัญ

ทำไมต้องเลือกเส้นใย PM ของเราสำหรับ LIDAR ของคุณ?

เทคโนโลยี LIDAR กำลังก้าวหน้าอย่างรวดเร็วด้วยความต้องการระยะยาวความละเอียดที่สูงขึ้นและต้นทุนที่ลดลง เส้นใย PM ของเราได้รับการออกแบบมาเพื่อติดตามด้วยคุณสมบัติที่ระบุถึงแนวโน้มเหล่านี้:

รองรับเลเซอร์รุ่นต่อไป: เมื่อ LiDAR เคลื่อนที่ไปยังเลเซอร์ที่มีกำลังสูงกว่าพัลส์ที่สั้นกว่า (เพื่อความละเอียดที่ดีกว่า) เส้นใยของเราได้รับการทดสอบแล้วเพื่อจัดการแหล่งข้อมูลใหม่เหล่านี้-ดังนั้นคุณจะไม่จำเป็นต้องออกแบบระบบของคุณใหม่ในหนึ่งปี

ความยืดหยุ่นที่ประหยัดต้นทุน: เราเสนอราคาจำนวนมากสำหรับคำสั่งซื้อจำนวนมากโดยมีสปูลสูงถึง 10 กม. สิ่งนี้ทำให้เส้นใยของเรามีราคาไม่แพงสำหรับระบบ LiDAR ที่ผลิตขึ้นจำนวนมาก (เช่นในรถยนต์ผู้บริโภค)

การสนับสนุนด้านเทคนิค: ทีมงานของเรามีผู้เชี่ยวชาญ LiDAR ที่สามารถช่วยคุณเพิ่มประสิทธิภาพการกำหนดเส้นทางไฟเบอร์การออกแบบการเชื่อมต่อและการจัดตำแหน่งโพลาไรเซชัน เราไม่เพียงแค่ขายเส้นใย-เราช่วยคุณสร้าง LiDar ที่ดีขึ้น

ในตลาดที่แม้กระทั่งการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน 1% สามารถชนะสัญญาได้เส้นใย PM ของเราจะให้ความได้เปรียบ พวกเขามั่นใจว่าระบบ LiDAR ของคุณมีความน่าเชื่อถือมากขึ้นแม่นยำยิ่งขึ้นและปรับให้เข้ากับสภาพโลกแห่งความจริงได้มากขึ้น

พร้อมที่จะยกระดับ LIDAR ของคุณหรือยัง?

LiDAR ไม่ได้เป็นเทคโนโลยีที่เป็นกระดูกสันหลังของระบบอิสระเมืองอัจฉริยะและระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม และที่กระดูกสันหลังของ LiDar คือ PM Fiber การเลือกเส้นใยที่ถูกต้องไม่ใช่แค่รายละเอียดเท่านั้น มันเกี่ยวกับการทำให้มั่นใจว่าระบบของคุณสามารถส่งมอบตามสัญญาของความแม่นยำและความน่าเชื่อถือ

เส้นใยที่ได้รับการบำรุงรักษาโพลาไรเซชันของเราได้รับการออกแบบมาเพื่อความท้าทายที่ไม่เหมือนใครของ LIDAR ตั้งแต่เลเซอร์พลังสูงไปจนถึงการโค้งงอในอุปกรณ์มือถือ พวกเขาได้รับความไว้วางใจจากผู้ผลิตชั้นนำเพราะพวกเขาทำงานได้อย่างสม่ำเสมอน่าเชื่อถือและอยู่ภายใต้แรงกดดัน

ติดต่อเราวันนี้เพื่อหารือเกี่ยวกับความต้องการของระบบ LIDAR มาสร้างโซลูชันไฟเบอร์ที่ช่วยให้เทคโนโลยีของคุณมองเห็นโลกได้อย่างชัดเจนยิ่งขึ้น