Von den ersten ToF-Modulen über Lidar bis hin zum aktuellen DMS nutzen sie alle das Nahinfrarotband:
TOF-Modul (850 nm/940 nm)
LiDAR (905 nm/1550 nm)
DMS/OMS (940 nm)
Gleichzeitig ist das optische Fenster Teil des optischen Pfads des Detektors/Empfängers. Seine Hauptfunktion besteht darin, das Produkt zu schützen, während der von der Laserquelle emittierte Laser einer bestimmten Wellenlänge übertragen und die entsprechenden reflektierten Lichtwellen durch das Fenster gesammelt werden.
Dieses Fenster muss über folgende Grundfunktionen verfügen:
1. Erscheint optisch schwarz, um die optoelektronischen Geräte hinter dem Fenster abzudecken;
2. Die Gesamtoberflächenreflexion des optischen Fensters ist gering und verursacht keine offensichtliche Reflexion.
3. Es hat eine gute Durchlässigkeit für das Laserband. Beispielsweise kann beim gängigsten 905-nm-Laserdetektor die Durchlässigkeit des Fensters im 905-nm-Band mehr als 95 % erreichen.
4. Filtern Sie schädliches Licht, verbessern Sie das Signal-Rausch-Verhältnis des Systems und steigern Sie die Erkennungsfähigkeit von Lidar.
Da es sich bei LiDAR und DMS jedoch beides um Automobilprodukte handelt, stellt sich die Frage, wie die Fensterprodukte die Anforderungen hinsichtlich guter Zuverlässigkeit, hoher Durchlässigkeit des Lichtquellenbands und schwarzem Erscheinungsbild erfüllen können.
01. Übersicht aktueller Fensterlösungen am Markt
Es gibt hauptsächlich drei Arten:
Typ 1: Das Substrat besteht aus infrarotdurchlässigem Material
Diese Art von Material ist schwarz, weil es sichtbares Licht absorbieren und Nahinfrarotbänder durchlassen kann, mit einer Durchlässigkeit von etwa 90 % (wie 905 nm im Nahinfrarotband) und einer Gesamtreflexion von etwa 10 %.
Für diesen Materialtyp sind hochtransparente Harzsubstrate wie Bayer Makrolon PC 2405 geeignet, die Bindungsfestigkeit des Harzsubstrats mit dem optischen Film ist jedoch gering, es hält harten Umwelttests nicht stand und kann nicht mit einem hochzuverlässigen transparenten leitfähigen ITO-Film (zur Elektrifizierung und Antibeschlagsbildung) beschichtet werden. Daher ist dieser Substrattyp normalerweise unbeschichtet und wird in Fenstern von Radarprodukten außerhalb von Fahrzeugen verwendet, die nicht beheizt werden müssen.
Sie können auch SCHOTT RG850 oder chinesisches HWB850 Schwarzglas wählen, allerdings sind die Kosten für diese Art von Schwarzglas hoch. Beispielsweise sind die Kosten für HWB850-Glas mehr als achtmal so hoch wie für herkömmliches optisches Glas gleicher Größe. Die meisten Produkte dieser Art erfüllen den ROHS-Standard nicht und sind daher nicht für die Massenproduktion von Lidar-Fenstern geeignet.
Typ 2: Verwendung infrarotdurchlässiger Tinte
Diese Art von Infrarot-penetrierender Tinte absorbiert sichtbares Licht und kann Nahinfrarotbänder mit einer Transmission von etwa 80 % bis 90 % durchlassen, wobei die Gesamttransmission gering ist. Darüber hinaus erfüllt die Tinte nach der Kombination mit dem optischen Substrat nicht die strengen Anforderungen an die Witterungsbeständigkeit im Automobilbereich (z. B. Hochtemperaturtests). Daher werden Infrarot-penetrierende Tinten hauptsächlich in anderen Produkten mit geringen Anforderungen an die Witterungsbeständigkeit verwendet, wie z. B. Smartphones und Infrarotkameras.
Typ 3: mit schwarz beschichtetem optischen Filter
Der schwarz beschichtete Filter ist ein Filter, der sichtbares Licht blockieren kann und im NIR-Band (z. B. 905 nm) eine hohe Durchlässigkeit aufweist.
Der schwarz beschichtete Filter besteht aus Siliziumhydrid, Siliziumoxid und anderen Dünnschichtmaterialien und wird mittels Magnetron-Sputter-Technologie hergestellt. Er zeichnet sich durch stabile und zuverlässige Leistung aus und kann in Massenproduktion hergestellt werden. Herkömmliche schwarze optische Filterfolien weisen derzeit in der Regel eine Struktur auf, die einer Lichtsperrfolie ähnelt. Bei der herkömmlichen Siliziumhydrid-Magnetron-Sputter-Filmbildung wird üblicherweise darauf geachtet, die Absorption des Siliziumhydrids, insbesondere die Absorption im Nahinfrarotbereich, zu reduzieren, um eine relativ hohe Transmission im 905-nm-Bereich oder anderen Lidar-Bändern wie 1550 nm zu gewährleisten.
Veröffentlichungszeit: 22. November 2024
