Desde los primeros módulos ToF hasta el lidar y el DMS actual, todos utilizan la banda del infrarrojo cercano:
Módulo TOF (850 nm/940 nm)
LiDAR (905 nm/1550 nm)
DMS/OMS (940 nm)
Al mismo tiempo, la ventana óptica forma parte del recorrido óptico del detector/receptor. Su función principal es proteger el producto mientras transmite el láser de una longitud de onda específica emitido por la fuente láser y capta las ondas de luz reflejadas correspondientes a través de la ventana.
Esta ventana debe tener las siguientes funciones básicas:
1. Visualmente parece negro para cubrir los dispositivos optoelectrónicos detrás de la ventana;
2. La reflectividad superficial general de la ventana óptica es baja y no provocará una reflexión obvia;
3. Presenta una buena transmitancia en la banda láser. Por ejemplo, en el detector láser de 905 nm más común, la transmitancia de la ventana en la banda de 905 nm puede superar el 95 %.
4. Filtra la luz dañina, mejora la relación señal-ruido del sistema y mejora la capacidad de detección del lidar.
Sin embargo, tanto LiDAR como DMS son productos automotrices, por lo que cómo los productos para ventanas pueden cumplir con los requisitos de buena confiabilidad, alta transmitancia de la banda de fuente de luz y apariencia negra se ha convertido en un problema.
01. Resumen de las soluciones de ventanas disponibles actualmente en el mercado
Existen principalmente tres tipos:
Tipo 1: El sustrato está hecho de material que penetra infrarrojos.
Este tipo de material es negro porque puede absorber luz visible y transmitir bandas de infrarrojo cercano, con una transmitancia de alrededor del 90% (como 905 nm en la banda de infrarrojo cercano) y una reflectividad general de alrededor del 10%.
Este tipo de material puede utilizar sustratos de resina altamente transparentes a los infrarrojos, como Bayer Makrolon PC 2405, pero el sustrato de resina tiene poca fuerza de unión con la película óptica, no puede soportar experimentos de pruebas ambientales rigurosos y no se puede recubrir con una película conductora transparente de ITO altamente confiable (usada para electrificación y desempañado), por lo que este tipo de sustrato generalmente no está recubierto y se usa en ventanas de productos de radar que no son para vehículos que no requieren calefacción.
También puede optar por el vidrio negro SCHOTT RG850 o el HWB850 chino, pero su costo es elevado. Por ejemplo, el vidrio HWB850 cuesta más de ocho veces el del vidrio óptico convencional del mismo tamaño, y la mayoría de este tipo de producto no cumple con la norma ROHS y, por lo tanto, no puede utilizarse en ventanas lidar de producción masiva.
Tipo 2: utilizando tinta transmisiva infrarroja
Este tipo de tinta penetrante infrarroja absorbe la luz visible y puede transmitir bandas de infrarrojo cercano, con una transmitancia de aproximadamente el 80% al 90%, y su nivel de transmitancia general es bajo. Además, una vez que la tinta se combina con el sustrato óptico, su resistencia a la intemperie no supera los estrictos requisitos de resistencia a la intemperie de los automóviles (como las pruebas de alta temperatura). Por ello, las tintas penetrantes infrarrojas se utilizan principalmente en otros productos con bajos requisitos de resistencia a la intemperie, como teléfonos inteligentes y cámaras infrarrojas.
Tipo 3: utilizando un filtro óptico recubierto de negro
El filtro recubierto de negro es un filtro que puede bloquear la luz visible y tiene una alta transmitancia en la banda NIR (como 905 nm).
El filtro con recubrimiento negro está diseñado con hidruro de silicio, óxido de silicio y otros materiales de película delgada, y se prepara mediante tecnología de pulverización catódica magnetrónica. Se caracteriza por su rendimiento estable y fiable, y puede producirse en masa. Actualmente, las películas de filtro óptico negro convencionales suelen adoptar una estructura similar a la de una película de corte de luz. En el proceso convencional de formación de películas de pulverización catódica magnetrónica con hidruro de silicio, se suele considerar reducir la absorción del hidruro de silicio, especialmente la absorción en la banda del infrarrojo cercano, para garantizar una transmitancia relativamente alta en la banda de 905 nm u otras bandas lidar como 1550 nm.
Hora de publicación: 22 de noviembre de 2024
