Yeni Nesil LiDAR Sistemlerinin Arkasındaki Gizli Motor

Eğer kendinden sürüş yapan arabaların dünyayı nasıl "gördüğünü" ya da dronların araziyi nasıl hassas bir şekilde haritalandırdıklarını merak ediyorsanız, cevap genellikle LiDAR'a geliyor.LiDAR, lazer darbeleri kullanarak çevrenin 3 boyutlu resimlerini çizen bir teknolojidir. Bunu bir süper şarjlı radar olarak düşünün.Ancak tüm gücüne rağmen, LiDAR'ın gizli bir zayıflığı var: nesneleri ayırt etmek, mesafeleri ölçmek,ve gürültüyü filtrele.Polarizasyonu koruyan (PM) liflerin devreye girdiği yer burası.Bu mütevazı bileşen, LiDAR sistemlerinin otonom navigasyondan endüstriyel denetimlere kadar her şey için gereken hassasiyeti sağladığını sağlayan ünlü olmayan kahraman..

LiDAR'da Kutuplaşma Neden Önemlidir

PM fiber'in LiDAR için neden kritik olduğunu anlamak için, LiDAR'ın nasıl çalıştığını görelim.Bu darbeler bir nesneye çarptığında - bir ağacaBu "uçuş süresini" kullanarak, sistem mesafeyi hesaplar ve detaylı bir 3 boyutlu harita oluşturur.

Ama bir sorun var: Tüm yansımalar eşit değildir.kutuplaşma durumuYansıtılan ışığın (ışık dalgalarının titreşim şekli) değerli bilgiler taşır.

Bir araba kaptosu gibi pürüzsüz bir yüzey, orijinal nabız ( ayna yansıması) benzer bir kutuplaşma ile ışığı yansıtır.

Tuğla duvarı gibi kaba bir yüzey ışığı dağıtır, kutuplaşmasını değiştirir (defrize yansıması).

Su, cam veya ıslak yollar genellikle ışığı ters polarleşme ile yansıtır ve sensörleri karıştıran parlamalar yaratır.

Bu kutuplaşma değişikliklerini analiz ederek, LiDAR sistemleri nesneleri ayırt edebilir, istenmeyen yansımaları (güneş ışığı gibi) filtre edebilir ve hatta malzeme özelliklerini bile belirleyebilir.Ama bu sadece orijinal lazer darbesinin kutuplaşması baştan sona sabitse işe yarar.Eğer polarizasyon, fiber üzerinden aktarım sırasında kayarsa, sistem yansıtılan verilere güvenemez yanlış tanımlanmış nesnelere, yanlış mesafelere, hatta sistem arızalarına yol açar.

Standart optik lifler kutuplaşmayı korumada çok kötüdür.Temiz bir kutuplaşma sinyalini karmakarışık bir karışıklığa dönüştürmekLiDAR'da, bu felaket olur: Kendi kendine süren bir araba bir havuzu sağlam bir yolla karıştırır veya bir drone bir elektrik hattının yüksekliğini yanlış hesaplayabilir.PM fiber, lazerin kutuplaşmasını yerinde kilitleyerek bunu çözüyor.Sistemin güvenilir veriler elde etmesini sağlar.

PM Fibre'lerin LiDAR Sinyallerini Nasıl Stabilize Ettiği

PM lifleri sihirli değiller, kutuplaşma sürüklenmesine karşı kesinlikle tasarlanmışlardır.ikili kırılmaBu da, iplik ışığı polarizasyon yönüne bağlı olarak farklı şekilde işliyor demektir.

Fiberin içinde, ışık için iki "kanal" (veya mod) vardır.Yavaş eksen, diğerinden biraz daha yüksek bir kırılma göstergesine sahiptir.Hızlı eksenBir lazer darbesinin yavaş eksen boyunca lif içine enjekte edildiği zaman, lif yapısı - sıklıkla gerginliği tetikleyen çubuklar veya oluklarla güçlendirilmiş - ışığın hızlı ekse geçmesini engeller.Bu "tercih edilen yol", kutuplaşmanın tutarlı kalmasını sağlar., lif bükülmüş, ısıtılmış veya titreşmiş olsa bile.

LiDAR sistemlerinde, lazer kaynağı, ışığı PM lifinin yavaş eksenine göndermek için dikkatlice hizalandırılır.Nabız lifden vericiye (lazerin çevreye ateşlediği kısım) giderkenYansıtılan darbeler geri döndüğünde, aynı lif (veya alım için özel bir PM lif) ile geri gider.ve sistem orijinal ve yansıtılan kutuplaşma durumlarını doğru bir şekilde karşılaştırabilirBu karşılaştırma LiDAR'ın çevreyi "anlamasını" sağlıyor.

Bu performansın anahtarı liflerinyok olma oranı, istenmeyen eksendeki ışığı ne kadar iyi bastırdığının bir ölçüsüdür. LiDAR için, 25 dB veya daha yüksek bir yok olma oranına ihtiyaç vardır (bu, yavaş eksten uzaklaşan ışığın% 0.3'ünden daha azı anlamına gelir).PM liflerimiz bunu aştı., 35 dB'ye kadar olan oranlarla, kutuplaşma sinyalinin uzun fiber uzunluklarında bile temiz kalmasını sağlar.

LiDAR'ın PM Fiber'lere Özel Talepleri

LiDAR sistemleri PM liflerini diğer uygulamalardan daha fazla strese maruz bırakır.

Yüksek Güçli İşlem: LiDAR lazerleri, darbelerin uzun mesafeler (bir kaç kilometreye kadar) seyahat etmesini sağlamak için iletişim liflerinden (genellikle 10~100 watt) çok daha yüksek güçlerde çalışır.,Fiberlerimiz, bu güç seviyelerini bozulmadan yönetmek için yüksek saflıklı bir silikon çekirdeği ve düşük emici bir kaplama kullanıyor.

Geniş sıcaklık aralığı: LiDAR sistemleri aşırı koşullarda çalışır - Arktik teslimat kamyonlarında -40°C'den çöl tabanlı uçaklarda +85°C'ye kadar.İkili kırılmayı değiştirerek ve kutuplaşmayı bozarakPM liflerimiz iki katmanlı bir ceketle kaplanmıştır (sıcaklığa dayanıklılık için poliamid, esneklik için akrilik), bu aralıkta yapıyı istikrarlandırır ve kutuplaşma sürüklenmesini 0'dan aşağı tutar.Bir metre lif başına 1°.

Sinyal gecikmesi: Uçuş süresi LiDAR'da, fiber'deki küçük bir gecikme bile mesafe ölçümlerini etkileyebilir.Grup hız dağılımı(farklı dalga boylarının farklı hızlarda nasıl hareket ettiğinin bir ölçüsü), lazer darbesinin tüm parçalarının aynı anda ulaşmasını sağlar.1 mm'lik mesafeyi ölçmek için.

Kompakt Tasarım: Otomobillerde veya dronelarda bulunan LiDAR sistemleri sınırlı bir alana sahiptir, bu nedenle lifler sıkıca bükülmelidir (genellikle 5 mm veya daha az yarıçaplara kadar).ama bizimkiler "kök bağ" gerginlik yapısı ile tasarlanmıştır (iki simetrik gerginlik çubuğu ile ortak bir PM tasarımı) sıkı virajlarda bile performansını korurBu, üreticilerin daha küçük, daha verimli LiDAR üniteleri tasarlamalarını sağlar.

PM Fiberlerimiz: LiDAR Mükemmelliği İçin Yapıldı

PM liflerimizi özellikle LiDAR uygulamaları için optimize etmek için yıllarca çalıştık, en büyük zorluklarını çözmek için önde gelen üreticilerle yakın çalışarak.

Özelleştirilebilir çekirdek boyutları: LiDAR sistemleri farklı lazer dalga boylarını (kısa menzilli 905 nm, uzun menzilli 1550 nm) ve darbeler genişliklerini kullanır.Herhangi bir lazer kaynağı ile optimal bir bağlantı sağlamakÖrneğin, 10 μm çekirdek lifimiz 1550 nm LiDAR için mükemmeldir, sinyal kaybını en aza indirir ve güç aktarımını en üst düzeye çıkarır.

Düşük Ekleme Kaybı: LiDAR sistemindeki her bağlantı (fibre lazer veya alıcıyla buluştuğu yerde) sinyal kaybı yaratır.Ekleme kaybını 0'dan azlaştırmakBu, daha fazla lazer gücünün hedefe ulaştığı ve sistemin menzilinin genişlediği anlamına geliyor.

Toplu-toplu tutarlılık: LiDAR üreticilerine aynı şekilde çalışan binlerce lif gereklidir.ve birefringence-% 2'den az değişimleBu, test süresini azaltır ve sistem performansının üretim süreleri boyunca tutarlı kalmasını sağlar.

Mobil Kullanım için Dayanıklılık: Arabalardaki veya drone'lardaki LiDAR sürekli titreşimlere dayanır. Elyaflarımız sıkı bir "kırılma testine" maruz kalır, polarizasyon sürüklenmesi olmadan 100.000 titreşim döngüsünden (10 ‰ 2000 Hz) sağ kalır.Bu güvenilirlik daha az alan arızası ve daha düşük bakım maliyetleri anlamına gelir.

Gerçek Dünya Etkisi: Güvenebileceğiniz LiDAR

PM liflerimizin gerçek uygulamalarda nasıl bir fark yarattığına bakalım:

Özerk AraçlarKendi kendini süren bir arabanın LiDAR'ı yağmurda bile bir çocukla bir yol işaretini ayırt etmelidir.Sistemin yağmurdan kaynaklanan parlamaları filtrelemesini ve katı nesnelerden yansıyan sinyallere odaklanmasını sağlar.Bu yanlış pozitifleri azaltır ve yolcuları güvende tutar.

Endüstriyel Robotik: Dar koridorlarda gezinmek için LiDAR kullanan bir depo robotu, 5 mm'ye kadar olan mesafeleri ölçmek zorundadır. Düşük dağılımlı PM liflerimiz uçuş zamanının ölçümlerinin doğru olmasını sağlar.raflarla veya diğer robotlarla çarpışmaların önlenmesi.

Hava Haritası: Bir inşaat alanını haritalayan bir drone, santimetre doğruluğu ile 3 boyutlu modeller oluşturmalıdır.ve bitki örtüsünün yansıma kalıplarına dayanarak daha doğru haritalar oluşturması.

Akıllı Altyapı: Trafik ışıklarına monte edilmiş LiDAR, araç hızlarını takip ederek tıkanıklığı izleyebilir.Sistemin sıcak yaz günlerinde bile güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlamak.

Her durumda, PM fiber sadece bir "parça" değil, LiDAR sisteminin kritik kararlar alması için güvenilebilmesinin nedeni.

Neden LIDAR'ınız için PM Fiber'lerimizi seçtiniz?

LiDAR teknolojisi hızla ilerliyor, daha uzun menzilli, daha yüksek çözünürlüklü ve daha düşük maliyetli taleplerle.

Son Nesil Lazerler için Destek: LiDAR daha yüksek güçlü, daha kısa darbelerli lazerlere (daha iyi çözünürlük için) geçtikçe, liflerimiz bu yeni kaynakları ele almak için zaten test edilmiştir - bu yüzden bir yıl içinde sisteminizi yeniden tasarlamanıza gerek kalmayacak.

Maliyet etkin ölçeklenebilirlik: Büyük siparişler için toplu fiyatlandırma sunuyoruz, 10 km'ye kadar bobinlerle. Bu, liflerimizi seri üretilen LiDAR sistemleri için uygun fiyatlı hale getiriyor (tüketici otomobillerindeki gibi).

Teknik Destek: Ekibimiz, fiber yönlendirmesini, bağlantı tasarımını ve kutuplaşma hizasını optimize etmenize yardımcı olabilecek LiDAR uzmanlarını içerir.

Performansta %1'lik bir iyileşmenin bile sözleşmeler kazandırabileceği bir pazarda, PM liflerimiz size avantaj sağlıyor.ve gerçek dünya koşullarına daha uyumlu.

LiDAR'ınızı yükseltmeye hazır mısınız?

LiDAR artık niş bir teknoloji değil, otonom sistemlerin, akıllı şehirlerin ve endüstriyel otomasyonun omurgasıdır.Doğru lif seçimi sadece özelliklerle ilgili değil.Sisteminizin kesinlik ve güvenilirlik vaatlerini yerine getirebilmesini sağlamaktır.

Polarizasyonu koruyan liflerimiz yüksek güçlü lazerlerden mobil cihazlardaki sıkı bükülmelere kadar LiDAR'ın benzersiz zorlukları için tasarlanmıştır.Önde gelen üreticiler tarafından güvenilirler çünkü sürekli çalışıyorlar., güvenilir ve baskı altında.

LiDAR sisteminizin ihtiyaçlarını tartışmak için bugün bizimle iletişime geçin.