NEST209 April   2026 LMH13000

 

  1.   1
  2. 簡介
  3. 為什麼雷射脈衝控制具有挑戰性?
  4. 升降時間的影響
  5. 傳播延遲
  6. 脈衝間的穩定性
  7. 實作精密雷射脈衝控制
  8. 在脈衝系統中的精準脈衝控制
  9. 具發射器測試結果之實例
  10. 結論
  11. 10其他資源
  12. 11作者簡介

升降時間的影響

光達與 ToF 系統透過發射雷射脈衝至目標,並接收其返回訊號,藉由計算雷射往返時間來測量目標距離。分辨微小距離變化的能力,取決於脈衝邊緣在無光和全光之間轉換的速度。更快的升降時間可降低距離測量的不確定性,並為接收器提供更明確的參考點。在高解析度系統中,升降時間通常介於 1ns 至 5ns。

當脈衝邊緣較慢時,系統無法確定訊號穿越接收器偵測閾值的確切時刻。因此,當 tr/f 為 1ns 時,會產生約 150mm 的距離誤差,其關係可近似表示為:方程式 1

方程式 1. D = c t r / f 2

其中 ΔD 為距離變化量,c ≈ 3 × 108m/s。

前述不確定性會隨著脈衝邊緣變慢而增加,而脈衝邊緣的速度會受到寄生效應的限制,例如封裝與印刷電路板 (PCB) 電感,以及雷射二極體與驅動器輸出的電容。例如,將 tr/f 從 500ps 增加到 1ns 可使距離加倍,而 2ns 的邊緣則可將其擴展至近 300mm,進而限制了系統分辨小於 ΔD 的目標距離差異的能力。