Sistema de evaluación LiDAR: Medición de la transmitancia de filtros de paso de banda

Introducción

LiDAR, una abreviatura de detección y alcance por luz, es un tipo de tecnología de sensor óptico. La distancia y el ángulo con respecto a un objetivo de medición remota y su naturaleza se pueden analizar escaneando la luz láser del objetivo y midiendo la luz dispersa y la luz reflejada. Los sistemas LiDAR ya se han instalado en aviones y satélites y se utilizan como una tecnología de alcance para la investigación en geología y sismología. LiDAR también ha atraído la atención recientemente como tecnología para su uso en automóviles autónomos. En la conducción automática, LiDAR reemplaza a un conductor humano y debe operar el vehículo de manera adecuada mediante la detección de señales de tráfico, el ancho de la ruta, los vehículos que se aproximan, los peatones y otras condiciones. LiDAR es extremadamente importante como tecnología para detectar objetos que pueden convertirse en obstrucciones durante la conducción y, por lo tanto, es una tecnología clave para lograr la conducción automatizada. Debido a que la luz láser escaneada desde el dispositivo LiDAR se transmite a través de una cubierta del sensor e irradiada en objetos de medición remota, es necesario comprender las propiedades ópticas de los materiales que se utilizarán, como la transmitancia de la cubierta del sensor para el láser en el LiDAR. El ángulo de visualización del LiDAR también es una función de rendimiento importante. Por ejemplo, cuando un dispositivo LiDAR está montado en la parte delantera de un vehículo, se necesita el ángulo de visión más amplio posible para cubrir una amplia área delante del automóvil. En la actualidad, muchos LiDAR utilizan láseres de diodos semiconductores que emiten impulsos con una longitud de onda casi infrarroja de 905 nm, pero en las regulaciones de seguridad láser en los Estados Unidos y otros países, la salida de pulso del láser está limitada para evitar el peligro para la visión humana. Dado que el alcance de detección LiDAR cuando se utiliza un láser de 905 nm se limita a 30 a 40 m, se están desarrollando tecnologías capaces de detectar objetos a mayores distancias mediante el uso de una salida de láser más alta con un láser de longitud de onda larga de 1,550 nm que es más seguro para el ojo humano (1). Las regiones de longitud de onda y la cantidad de luz láser transmitida a través de la cubierta del sensor varían según el ángulo incidente del láser y la posición de la cubierta del sensor. En otras palabras, las propiedades ópticas del material de la cubierta tienen una gran influencia en el rendimiento del LiDAR. Por lo tanto, es necesario un amplio rango de mediciones en un sistema de evaluación LiDAR, por ejemplo, cambiando el ángulo de la luz incidente o cambiando las regiones de longitud de onda. En el Application News No. A612A se presentaron ejemplos de medición de reflectancia y transmitancia de materiales ópticos. En este artículo, se evaluaron las propiedades ópticas de los filtros de paso de banda de 905 nm y 1,550 nm utilizando un espectrofotómetro UV-VIS-NIR SolidSpec™- 3700i.

26 de marzo de 2020 GMT