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Comparaison simple entre les LiDAR à 905 nm et à 1,5 μm
Simplifions et clarifions la comparaison entre les systèmes LiDAR 905 nm et 1550/1535 nm :
| Fonctionnalité | LiDAR 905 nm | LiDAR 1550/1535 nm |
| Protection des yeux | - Plus sûr, mais avec des limites de puissance pour des raisons de sécurité. | - Très sûr, permet une utilisation à plus haute puissance. |
| Gamme | - Peut avoir une portée limitée pour des raisons de sécurité. | - Plus d'autonomie grâce à une consommation d'énergie plus importante en toute sécurité. |
| Performance par temps météorologique | - Plus sensibles à la lumière du soleil et aux conditions météorologiques. | - Il est plus performant par mauvais temps et moins sensible à la lumière du soleil. |
| Coût | - Moins chers, les composants sont plus courants. | - Plus cher, utilise des composants spécialisés. |
| Idéal pour | - Applications sensibles aux coûts et présentant des besoins modérés. | - Les applications haut de gamme comme la conduite autonome nécessitent une grande autonomie et une sécurité accrue. |
La comparaison entre les systèmes LiDAR 1550/1535 nm et 905 nm met en évidence plusieurs avantages de la technologie à longueur d'onde plus longue (1550/1535 nm), notamment en termes de sécurité, de portée et de performances dans diverses conditions environnementales. Ces avantages rendent les systèmes LiDAR 1550/1535 nm particulièrement adaptés aux applications exigeant une précision et une fiabilité élevées, comme la conduite autonome. Voici un aperçu détaillé de ces avantages :
1. Sécurité oculaire renforcée
Le principal avantage des systèmes LiDAR 1550/1535 nm réside dans leur sécurité accrue pour les yeux. Les longueurs d'onde plus longues sont absorbées plus efficacement par la cornée et le cristallin, empêchant ainsi la lumière d'atteindre la rétine. Cette caractéristique permet à ces systèmes de fonctionner à des niveaux de puissance plus élevés tout en restant dans les limites d'exposition autorisées, ce qui les rend idéaux pour les applications exigeant des systèmes LiDAR haute performance sans compromettre la sécurité des utilisateurs.
2. Portée de détection étendue
Grâce à leur capacité à émettre à une puissance plus élevée en toute sécurité, les systèmes LiDAR 1550/1535 nm offrent une portée de détection accrue. Ceci est crucial pour les véhicules autonomes, qui doivent détecter les objets à distance afin de prendre des décisions rapides. La portée étendue de ces longueurs d'onde garantit une meilleure anticipation et une plus grande réactivité, améliorant ainsi la sécurité et l'efficacité globales des systèmes de navigation autonome.
3. Performances améliorées dans des conditions météorologiques défavorables
Les systèmes LiDAR fonctionnant aux longueurs d'onde de 1550/1535 nm offrent de meilleures performances par mauvais temps, notamment en cas de brouillard, de pluie ou de poussière. Ces longueurs d'onde plus longues pénètrent mieux les particules atmosphériques que les longueurs d'onde plus courtes, garantissant ainsi la fonctionnalité et la fiabilité des systèmes même en cas de faible visibilité. Cette capacité est essentielle au bon fonctionnement des systèmes autonomes, quelles que soient les conditions environnementales.
4. Réduction des interférences dues à la lumière du soleil et aux autres sources lumineuses
Un autre avantage du LiDAR 1550/1535 nm réside dans sa faible sensibilité aux interférences de la lumière ambiante, notamment solaire. Les longueurs d'onde spécifiques utilisées par ces systèmes sont moins fréquentes dans les sources de lumière naturelle et artificielle, ce qui minimise les risques d'interférences susceptibles d'affecter la précision de la cartographie environnementale du LiDAR. Cette caractéristique est particulièrement précieuse lorsque la précision de la détection et de la cartographie est essentielle.
5. Pénétration du matériau
Bien que ce ne soit pas un critère primordial pour toutes les applications, les longueurs d'onde plus longues des systèmes LiDAR 1550/1535 nm peuvent offrir des interactions légèrement différentes avec certains matériaux, ce qui peut potentiellement apporter des avantages dans des cas d'utilisation spécifiques où la pénétration de la lumière à travers des particules ou des surfaces (dans une certaine mesure) peut être bénéfique.
Malgré ces avantages, le choix entre les systèmes LiDAR 1550/1535 nm et 905 nm dépend également du coût et des exigences de l'application. Si les systèmes 1550/1535 nm offrent des performances et une sécurité supérieures, ils sont généralement plus onéreux en raison de la complexité et des volumes de production plus faibles de leurs composants. Par conséquent, la décision d'utiliser la technologie LiDAR 1550/1535 nm dépend souvent des besoins spécifiques de l'application, notamment la portée requise, les impératifs de sécurité, les conditions environnementales et les contraintes budgétaires.
Lectures complémentaires :
1.Uusitalo, T., Viheriälä, J., Virtanen, H., Hanhinen, S., Hytönen, R., Lyytikäinen, J. et Guina, M. (2022). Diodes laser RWG coniques à haute puissance de crête pour les applications LIDAR sans danger pour les yeux autour d'une longueur d'onde de 1,5 μm.[Lien]
Abstrait:« Diodes laser RWG coniques à haute puissance de crête pour applications LIDAR sans danger pour les yeux autour de 1,5 μm de longueur d'onde » traite du développement de lasers sans danger pour les yeux à haute puissance de crête et à haute luminosité pour le LIDAR automobile, atteignant une puissance de crête de pointe avec un potentiel d'améliorations supplémentaires.
2.Dai, Z., Wolf, A., Ley, P.-P., Glück, T., Sundermeier, M., & Lachmayer, R. (2022). Exigences pour les systèmes LiDAR automobiles. Sensors (Bâle, Suisse), 22.[Lien]
Abstrait:« Exigences relatives aux systèmes LiDAR automobiles » analyse les principales métriques LiDAR, notamment la portée de détection, le champ de vision, la résolution angulaire et la sécurité laser, en mettant l’accent sur les exigences techniques pour les applications automobiles.
3.Shang, X., Xia, H., Dou, X., Shangguan, M., Li, M., Wang, C., Qiu, J., Zhao, L., & Lin, S. (2017). Algorithme d'inversion adaptatif pour lidar de visibilité à 1,5 μm intégrant l'exposant de longueur d'onde d'Ångström in situ. Optics Communications.[Lien]
Abstrait:L'algorithme d'inversion adaptatif pour lidar de visibilité de 1,5 μm intégrant l'exposant de longueur d'onde d'Angstrom in situ présente un lidar de visibilité de 1,5 μm sans danger pour les yeux pour les lieux fréquentés, avec un algorithme d'inversion adaptatif qui montre une précision et une stabilité élevées (Shang et al., 2017).
4.Zhu, X., & Elgin, D. (2015). Sécurité laser dans la conception des LIDAR à balayage proche infrarouge.[Lien]
Abstrait:« La sécurité laser dans la conception des LIDAR à balayage proche infrarouge » aborde les considérations de sécurité laser dans la conception de LIDAR à balayage sans danger pour les yeux, indiquant qu'une sélection minutieuse des paramètres est cruciale pour garantir la sécurité (Zhu & Elgin, 2015).
5.Beuth, T., Thiel, D., & Erfurth, MG (2018). Le risque d'accommodation et de balayage des LIDAR.[Lien]
Abstrait:L'article « Le risque lié à l'adaptation et au balayage des LIDAR » examine les risques de sécurité laser associés aux capteurs LIDAR automobiles, suggérant la nécessité de reconsidérer les évaluations de sécurité laser pour les systèmes complexes composés de plusieurs capteurs LIDAR (Beuth et al., 2018).
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Date de publication : 15 mars 2024