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Signalübertragungs-Schleifringlösungen für mechanisches Laserradar

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Signalübertragungs-Schleifringlösungen für mechanisches Laserradar

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Die weit verbreitete Anwendung von Laserradar in den Bereichen autonomes Fahren und Industrie hat große Aufmerksamkeit erregt, und die Marktaussichten sind äußerst vielversprechend. Unter den in diesen Bereichen eingesetzten Laserradargeräten gibt es einige Modelle, die eine 360°-Drehung ermöglichen und gemeinhin als mechanische Laserradargeräte bezeichnet werden. Diese Geräte sind in der Regel auf elektrische Schleifringe oder Glasfaserschleifringe angewiesen, um die Übertragung von Leistungssignalen zu unterstützen. Die verschiedenen Schleifringhersteller verfolgen jedoch unterschiedliche technologische Ansätze, was zu unterschiedlichen Anforderungen an die Schleifringe führt. Einige technologische Lösungen erfordern die Unterstützung durch elektrische Schleifringe, während andere den Einsatz von Glasfaserschleifringen erfordern.

Ein bemerkenswertes Merkmal vieler derzeit auf dem Markt erhältlicher Laserradargeräte ist, dass ihre Betriebswellenlängen mit den optischen Signalbändern übereinstimmen, die Glasfaserschleifringe übertragen können. Dies macht die Lösung des Problems der Signalrotationsübertragung in mechanischen Laserradargeräten relativ einfach. Die meisten von Unternehmen wie JINPAT entwickelten faseroptischen Schleifringe unterstützen Wellenlängen im Bereich von 650 Nanometern bis 1650 Nanometern, nur einige wenige Modelle arbeiten im Bereich von 850 Nanometern bis 1550 Nanometern. Diese Wellenlängenbereiche decken fast alle gängigen Betriebswellenlängen von Laserradargeräten ab.

Für mechanische Laserradargeräte, die in der Regel relativ kleine Datenmengen erzeugen und keine Datenübertragung über große Entfernungen erfordern, kann ein Einkanal-Multimode-Glasfaserschleifring das Problem der Signalübertragung wirksam lösen. Dieser Ansatz bietet zwei Vorteile: Erstens ist er gut auf die Betriebswellenlängen von Laserradaren abgestimmt; zweitens haben Glasfaserschleifringe eine außergewöhnlich lange Lebensdauer, die Milliarden von Umdrehungen erreicht, und erfüllen damit die Anforderung eines langfristigen, wartungsfreien Betriebs für Laserradare.

Sobald das Problem der Signalübertragung bei Laserradargeräten durch Glasfaserschleifringe gelöst ist, wird das Problem der elektrischen Übertragung viel einfacher. Die Verwendung herkömmlicher elektro-optischer integrierter Schleifringe kann zu einer unzureichenden Lebensdauer führen und die Größe des Laserradars erhöhen, was sich auf seine Stabilität auswirken kann. In Bezug auf rotierende elektrische Kontaktlösungen scheint selbst aus der Sicht professioneller Schleifringhersteller die Lösung mit drahtloser Spulenstromversorgung vorteilhafter zu sein. Schließlich liegt die maximale Ausgangsleistung der derzeit auf dem Markt erhältlichen mechanischen Laserradargeräte nur im Bereich von einigen zehn Watt, so dass die kabellose Spulenstromversorgung die Anforderungen voll erfüllen kann.