Des dels primers mòduls ToF fins al lidar i l'actual DMS, tots utilitzen la banda de l'infraroig proper:
Mòdul TOF (850nm/940nm)
LiDAR (905nm/1550nm)
DMS/OMS (940 nm)
Alhora, la finestra òptica forma part del camí òptic del detector/receptor. La seva funció principal és protegir el producte mentre transmet el làser d'una longitud d'ona específica emès per la font làser i recull les ones de llum reflectides corresponents a través de la finestra.
Aquesta finestra ha de tenir les funcions bàsiques següents:
1. Visualment sembla negre per cobrir els dispositius optoelectrònics que hi ha darrere de la finestra;
2. La reflectivitat superficial general de la finestra òptica és baixa i no causarà reflexions evidents;
3. Té una bona transmitància per a la banda làser. Per exemple, per al detector làser de 905 nm més comú, la transmitància de la finestra a la banda de 905 nm pot arribar a més del 95%.
4. Filtrar la llum nociva, millorar la relació senyal-soroll del sistema i millorar la capacitat de detecció del lidar.
Tanmateix, tant el LiDAR com el DMS són productes per a l'automoció, per la qual cosa la manera com els productes de finestres poden complir els requisits de bona fiabilitat, alta transmitància de la banda de la font de llum i aspecte negre s'ha convertit en un problema.
01. Resum de les solucions de finestres actualment al mercat
Principalment n'hi ha tres tipus:
Tipus 1: El substrat està fet de material penetrant per infrarojos
Aquest tipus de material és negre perquè pot absorbir llum visible i transmetre bandes d'infraroig proper, amb una transmitància d'aproximadament el 90% (com ara 905 nm a la banda d'infraroig proper) i una reflectivitat global d'aproximadament el 10%.
Aquest tipus de material pot utilitzar substrats de resina altament transparents per infrarojos, com ara Bayer Makrolon PC 2405, però el substrat de resina té una baixa resistència a l'unió amb la pel·lícula òptica, no pot suportar experiments de proves ambientals dures i no es pot xapar amb una pel·lícula conductora transparent ITO altament fiable (utilitzada per a l'electrificació i el desembaixament), de manera que aquest tipus de substrat normalment no està recobert i s'utilitza en finestres de productes de radar que no són de vehicles que no requereixen calefacció.
També podeu triar vidre negre SCHOTT RG850 o xinès HWB850, però el cost d'aquest tipus de vidre negre és elevat. Prenent el vidre HWB850 com a exemple, el seu cost és més de 8 vegades superior al del vidre òptic ordinari de la mateixa mida, i la majoria d'aquest tipus de producte no pot superar l'estàndard ROHS i, per tant, no es pot aplicar a finestres lidar produïdes en massa.
Tipus 2: ús de tinta transmissiva per infrarojos
Aquest tipus de tinta penetrant per infrarojos absorbeix la llum visible i pot transmetre bandes d'infraroig proper, amb una transmitància d'aproximadament el 80% al 90%, i el nivell de transmitància general és baix. A més, després que la tinta es combini amb el substrat òptic, la resistència a la intempèrie no pot superar els estrictes requisits de resistència a la intempèrie per a automòbils (com ara proves d'alta temperatura), de manera que les tintes penetrants per infrarojos s'utilitzen principalment en altres productes amb baixos requisits de resistència a la intempèrie, com ara telèfons intel·ligents i càmeres d'infrarojos.
Tipus 3: utilitzant un filtre òptic recobert de negre
El filtre recobert de negre és un filtre que pot bloquejar la llum visible i té una alta transmitància a la banda NIR (com ara 905 nm).
El filtre recobert de negre està dissenyat amb hidrur de silici, òxid de silici i altres materials de pel·lícula fina, i es prepara mitjançant la tecnologia de pulverització catòdica magnetrònica. Es caracteritza per un rendiment estable i fiable i es pot produir en massa. Actualment, les pel·lícules de filtre òptic negre convencionals generalment adopten una estructura similar a una pel·lícula de tall de llum. Sota el procés convencional de formació de pel·lícules de pulverització catòdica magnetrònica amb hidrur de silici, la consideració habitual és reduir l'absorció d'hidrur de silici, especialment l'absorció de la banda de l'infraroig proper, per garantir una transmitància relativament alta a la banda de 905 nm o altres bandes lidar com ara 1550 nm.
Data de publicació: 22 de novembre de 2024
