LiDAR Karşılaştırması: 905nm vs. 1550nm

LIDAR (ışık algılama ve mesafe belirleme) teknolojisi, modern uzaktan algılama teknolojisinin önemli bir parçası olup, kendiliğinden hareket eden araçlar, arazi haritalama, çevresel izleme ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Lazer darbeleri göndererek ve yansıyan sinyalleri ölçerek, LIDAR hedef nesnelerin mesafesini ve şeklini doğru bir şekilde ölçebilmektedir. Lazerin dalga boyuna göre, LIDAR esas olarak iki türe ayrılmaktadır: 905nm ve 1550nm, her birinin kendi özellikleri ve uygulama alanları vardır.

905nm ve 1550/1535nm LiDAR sistemleri arasındaki karşılaştırmayı basitleştirelim ve açıklayalım:

LiDAR Karşılaştırması: 905nm vs. 1550nm

Otonom sürüş ve diğer yüksek hassasiyetli uygulamalar alanında, LiDAR (Işık Algılama ve Mesafe Belirleme) teknolojisinin seçimi, sistemin performansı ve güvenilirliği için kritik bir rol oynar. 1550/1535nm ve 905nm dalgaboyları kullanılarak LiDAR sistemleri arasındaki tartışma, daha uzun dalgaboyu (1550/1535nm) teknolojisinin sunduğu birkaç kritik avantaja dayanır. Bu avantajlar arasında geliştirilmiş güvenlik, daha büyük algılama menzili ve çeşitli çevresel koşullar altında üstün performans bulunmaktadır. Bu faydaların detaylı bir analizine dalalım:

1. Geliştirilmiş Göz Güvenliği

Başlıca Avantaj: 1550/1535nm LiDAR sistemlerinin en önemli faydası, insan gözü için geliştirilmiş güvenliğinde yatar. Daha uzun dalgaboyları, kornea ve lens tarafından daha kolay emilir, bu da potansiyel olarak zararlı ışığın hassas retina ulaşmasını önler. Bu özellik, bu sistemlerin güvenli maruz kalma sınırları içinde daha yüksek güç seviyelerinde çalışmasını sağlar ve insanlar için taviz verilmeyen güvenlik ile yüksek performans yeteneklerini birleştirir.

2.Genişletilmiş Algılama Menzili

Ana Fayda: Daha yüksek gücü güvenli bir şekilde yayabilme yeteneği, 1550/1535nm LiDAR sistemleri için doğrudan daha uzun bir algılama menziline dönüşür. Otonom araçlar için bu, sistemine daha uzak mesafelerden nesneleri algılayabilme ve daha bilinçli kararlar almak için daha fazla zaman sağlama anlamına gelir. Bu genişletilmiş menzil, aracın güvenliğini ve operasyonel verimliliğini önemli ölçüde artırır ve daha kısa dalgaboyu alternatifleri üzerinde net bir avantaj sağlar.

https://www.lumimetric.com/en/new/905nm-and-1550nm-LiDAR-Laser-Comparison.html

3.Zor Hava Koşullarında Üstün Performans

Gelişmiş Güvenilirlik: 1550/1535nm dalgaboylarında çalışan bu LiDAR sistemleri, sis, yağmur veya toz gibi zorlu hava koşullarında belirgin şekilde daha iyi performans sergiler. Daha uzun dalgaboyları, atmosferdeki parçacıkları daha etkili bir şekilde deler, böylece sistem işlevselliği ve güvenilirliği, görüş zayıf olduğunda bile bozulmadan kalır. Bu direnç, çevresel zorluklardan bağımsız olarak otonom sistemlerin tutarlı performansını sürdürmek için hayati öneme sahiptir.

4.Güneş Işığı ve Diğer Işık Kaynaklarından Kaynaklanan Girişimlerin Azaltılması

Belirgin Avantaj: 1550/1535nm LiDAR sistemlerinin bir başka önemli avantajı, çevresel ışık kaynaklarından, güneş ışığı dahil, gelen girişimlere karşı duyarlılığının azalmasıdır. Bu sistemler tarafından kullanılan dalgaboyları, doğal ve yapay ışık kaynaklarında daha az yaygındır, bu da LiDAR'ın çevresel haritalamasının doğruluğunu tehlikeye atabilecek girişim riskini en aza indirir. Bu özellik, algılama ve haritalamada hassasiyetin son derece önemli olduğu senaryolarda özellikle değerlidir.

5.Malzeme Nüfuz Yetenekleri

Potansiyel Avantaj: Tüm uygulamalar için birincil bir düşünce olmamakla birlikte, 1550/1535nm LiDAR sistemlerinin daha uzun dalgaboyları, belirli malzemelerle farklı şekilde etkileşime girebilir ve parçacıklar veya yüzeyler aracılığıyla ışığın nüfuz etmesi gibi belirli senaryolarda potansiyel avantajlar sunabilir.

Bu açık avantajlara rağmen, 1550/1535nm ve 905nm LiDAR sistemleri arasındaki seçim, maliyet ve belirli uygulama gereksinimlerini de içeren değerlendirmeleri beraberinde getirir. 1550/1535nm sistemler üstün performans ve güvenlik sunarken, genellikle bileşenlerinin karmaşıklığı ve daha düşük üretim hacimleri nedeniyle daha yüksek bir fiyat etiketiyle gelirler. Bu nedenle, 1550/1535nm LiDAR teknolojisini kullanma kararı, genellikle uygulamanın özel ihtiyaçlarına, arzu edilen menzil, güvenlik düşünceleri, çevresel koşullar ve bütçe kısıtlamaları dahil olmak üzere, bağlıdır.

Further Reading:

1.Uusitalo, T., Viheriälä, J., Virtanen, H., Hanhinen, S., Hytönen, R., Lyytikäinen, J., & Guina, M. (2022). High peak power tapered RWG laser diodes for eye-safe LIDAR applications around 1.5 μm wavelength.

Abstract: "High peak power tapered RWG laser diodes for eye-safe LIDAR applications around 1.5 μm wavelength" discusses developing high peak power and brightness eye-safe lasers for automotive LIDAR, achieving state-of-the-art peak power with potential for further improvements.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

2.Dai, Z., Wolf, A., Ley, P.-P., Glück, T., Sundermeier, M., & Lachmayer, R. (2022). Requirements for Automotive LiDAR Systems. Sensors (Basel, Switzerland), 22.

Abstract: Requirements for Automotive LiDAR Systems" analyzes key LiDAR metrics including detection range, field of view, angular resolution, and laser safety, emphasizing the technical requirements for automotive applications ”

3.Shang, X., Xia, H., Dou, X., Shangguan, M., Li, M., Wang, C., Qiu, J., Zhao, L., & Lin, S. (2017). Adaptive inversion algorithm for 1.5μm visibility lidar incorporating in situ Angstrom wavelength exponent. Optics Communications.

Abstract: Adaptive inversion algorithm for 1.5μm visibility lidar incorporating in situ Angstrom wavelength exponent" presents an eye-safe 1.5μm visibility lidar for crowded places, with an adaptive inversion algorithm that shows high accuracy and stability (Shang et al., 2017).

4.Zhu, X., & Elgin, D. (2015). Laser safety in design of near-infrared scanning LIDARs.

Abstract: Laser safety in design of near-infrared scanning LIDARs" discusses laser safety considerations in designing eye-safe scanning LIDARs, indicating that careful parameter selection is crucial for ensuring safety (Zhu & Elgin, 2015).

5.Beuth, T., Thiel, D., & Erfurth, M. G. (2018). The hazard of accommodation and scanning LIDARs.

Abstract: The hazard of accommodation and scanning LIDARs" examines laser safety hazards associated with automotive LIDAR sensors, suggesting a need to reconsider laser safety evaluations for complex systems consisting of multiple LIDAR sensors (Beuth et al., 2018).

Product Related：

1535nm Automotive LiDAR Source

1550nm LiDAR Source For Remote Sensing