Den transformativa kraften hos LIDAR optisk design

LIDAR-tekniken (Light Detection and Ranging) står vid gränsen till att revolutionera många industrier. Från att möjliggöra för autonoma fordon att navigera i stadslandskap till att avslöja forntida civilisationer gömda under täta skogar, LIDARs möjligheter är enorma och varierande.

Förstå LIDAR Optical Design

I kärnan innebär LIDAR-tekniken att mäta avstånd genom att sända laserljuspulser mot ett föremål och detektera ljuset som reflekteras tillbaka. Tiden det tar för detta ljus att återvända används för att exakt beräkna avståndet till objektet. En nyckelfaktor i prestandan hos ett LIDAR-system är dess förmåga att samla in så mycket reflekterat ljus som möjligt, vilket kräver linsenheter som effektivt samlar ljus från hela synfältet (FOV). Det finns i första hand två typer av LIDAR optiska design: Flash LIDAR och Scanning LIDAR.

Flash LIDAR: Belyser hela fält

Flash LIDAR, eller solid-state LIDAR, använder en enda puls för att belysa hela dess FOV. Den använder vanligtvis diffusorer för att bredda laserstrålarna för jämn täckning. Reflekterat ljus fångas upp av en detektoruppsättning som beräknar flygtiden för varje detektorelement. Flash LIDAR-system utmärker sig som kortdistanssensorer och fungerar optimalt inom 30 meter från målet.

Scanning LIDAR: Detaljerad kartläggning genom rörelse

Däremot använder Scanning LIDAR en kollimerad laserkälla som skannar FOV punkt för punkt, med hjälp av roterande prismor eller mikrospeglar. Ljus som detekteras vid varje punkt mäts av en enda fotodetektor. Även om det kan erbjuda större noggrannhet än Flash LIDAR, särskilt i stabila miljöer, kommer det med nackdelar som ökad komplexitet, kostnad och känslighet för snabba scenbyten. Den kräver också mer underhåll på grund av dess rörliga delar.

LIDARs olika tillämpningar bortom autonoma bilar

LIDAR:s användning sträcker sig långt utanför fordonsindustrin. Dess tillämpning inom arkeologi, till exempel, har lett till banbrytande upptäckter.

Arkeologiska uppenbarelser med LIDAR
I de guatemalanska regnskogarna har LIDAR-kartläggningen avslöjat dolda Maya-städer, gamla motorvägar och komplexa bevattningssystem. I norra England har den grävt fram tidigare okända romerska vägar, vilket visar upp sin förmåga att dra tillbaka tidslager.
Kust- och miljökartläggning
För kustkartering producerar LIDAR mycket exakta topografiska kartor som omfattar både mark- och undervattensegenskaper, vilket underlättar navigering genom grunda, komplexa terränger. I miljötillämpningar har luftburna LIDAR-system varit avgörande för kartläggning av vegetation och avslöjat strukturer i trädkronor, trädarter och till och med enskilda växtkronor. I stadsmiljöer hjälper den till med att planera motorvägskorridorer, hantera infrastruktur och designa vägnät.

När tekniken bakom LIDAR fortsätter att utvecklas kommer dess tillämpningar att diversifiera sig ytterligare, vilket lovar en framtid fylld av banbrytande upptäckter och innovationer inom olika områden.

Behövs hjälp?

Tveka inte att kontakta oss för mer information om företag eller optiska komponenter