隨著民用行業無人機、戶外、輕量化安防等終端設備向微型化、低功耗、全天候作業方向快速迭代,市場對激光測距模組的體積、續航、環境適應性與穩定性提出了更高要求。為此,睿創微電子重磅推出SR1200mini 超微型激光測距模組,依托先進單光子探測技術,攻克905nm波段中長距測距行業難題,以全維度技術升級,打造輕量化中長距測距最優解決方案。

(睿創微電子微型激光測距模組SR1200mini)
單光子探測(SPAD)技術原理與核心優勢
單光子探測技術依托單光子雪崩二極管(SPAD)核心器件,是當前激光測距領域的頂尖高靈敏度探測技術之一,區別于傳統APD光電探測方案,從底層架構實現探測性能的跨越式升級。其核心原理為:通過對SPAD器件施加高于擊穿電壓的反向偏壓,使器件處于臨界雪崩狀態,單個入射光子即可觸發電子-空穴對雪崩倍增,快速輸出可識別的電脈沖信號,配合TCSPC 直方圖測距算法,精準捕捉激光飛行時間,完成距離測算。

(單光子探測技術原理圖)
相較于傳統探測技術,單光子探測技術具備四大核心優勢,成為高端輕量化測距的技術基石:
1. 極致探測靈敏度,突破微弱信號極限:可識別單光子級微弱回波信號,相較于傳統探測方案,對遠距離、低反射率目標的信號捕獲能力大幅提升。
2. 超高時間分辨率,測距精度更穩定:擁有皮秒級時間分辨能力,激光飛行時間測算誤差極小,從底層保障全量程測距精度均勻可控。
3. 低功耗高效探測,適配便攜終端:無需高功率激光發射即可完成有效探測,可大幅降低激光發射功耗,適配電池供電的微型便攜設備,有效延長終端續航時長。
4. 強抗環境干擾,全天候穩定工作:搭配精準光子甄別算法,可有效過濾環境雜散光、霧氣、強光噪聲,信噪比遠超傳統探測方案,大幅提升戶外復雜工況下的準測率。

行業攻堅:905nm波段1.2km長距測距的核心技術難點與睿創微電子突破方案
905nm半導體激光作為民用激光測距的主流波段,具備成本可控、器件成熟、適配性廣的優勢,但將單光子探測技術落地于1.2km遠量程微型模組,存在多重行業共性技術瓶頸,SR1200mini通過全鏈路技術優化逐一攻克。
●難點一:長距信號極速衰減,微弱回波難以捕獲
1.2km長測距場景下,激光光束經遠距離傳輸、目標反射后,回波光子數量呈指數級衰減,尤其針對低反射率、小尺寸目標,回波信號極其微弱,極易出現測距失效、數據跳變問題。
技術突破:搭載高靈敏度定制SPAD探測芯片,優化器件光子探測效率,實現單光子級微弱回波信號的高效捕獲,保障1.2km量程目標的有效探測。
●難點二:905nm波段日光干擾強,噪聲抑制難度大
905nm波段處于日光光譜密集區間,戶外日間作業時,環境雜散光會產生大量噪聲光子,極易掩蓋有效回波信號,導致模組虛警率升高、準測率下降。
技術突破:自研自適應濾波與光子甄別算法,精準區分有效回波光子與環境噪聲光子,動態過濾強光、霧氣、雜散光干擾,將產品虛警率嚴控≤1%,準測率提升至98%以上,實現全天候穩定測距。
●難點三:長距高精度與微型低功耗相互制衡
傳統1.2km測距模組需依靠大體積光學結構、高功率發射芯片保障測距性能,存在體積大、重量高、功耗大的問題,無法適配小型民用行業無人機、手持便攜設備等輕量化場景;而極致微型化后,又會出現光學性能衰減、長距精度暴跌的矛盾。
技術突破:采用高密度集成光機架構與精密光斑整形技術,優化激光發散角至≤5mrad,光束能量高度集中,提升長距探測能力;同時通過硬件架構精簡、供電方案優化,在極致壓縮體積重量的同時,實現超低功耗運行,打破性能與體積功耗的行業制衡難題。
●難點四:寬溫工況下性能漂移,環境適應性差
戶外高低溫交替工況易導致激光波長偏移、器件靈敏度漂移,造成測距精度波動、工作穩定性下降,多數同級別微型模組僅能適配常溫環境,無法滿足嚴苛戶外作業需求。
技術突破:內置溫度漂移智能補償算法,搭配工業級寬溫器件選型,實時校準溫度變化帶來的性能偏差,實現-20℃~+65℃超寬溫域穩定工作,遠超行業常規溫區標準。
SR1200mini超微型激光測距模組 全維度優勢解讀
作為睿創微電子SR mini系列全新迭代力作,SR1200mini基于905nm成熟激光波段+高性能SPAD單光子探測技術深度打磨,相較上一代產品SR1200實現體積縮小72%、重量減輕67%、測距頻率提升100%,在同量程產品中實現體積、重量、功耗、溫域、穩定性五大維度全面領先,是輕量化長距測距場景的標桿級產品之一。

●極致微型集成,輕量化適配全場景終端
通過高密度電路布局、小型化光機耦合封裝技術,模組尺寸僅20×15×8.5mm,重量低至3.5g,極致壓縮設備占用空間,完美適配小型民用無人機、手持便攜測距設備、微型安防終端等空間、重量嚴苛受限的場景,大幅降低終端產品結構設計難度。

●超低功耗管控,長效續航賦能移動作業
依托自研智能功耗調控策略,產品功耗表現行業領先:常溫工作功耗僅0.65W,待機功耗低至0.5mW,相較同級別產品功耗降低10%~20%,可大幅減少便攜設備、機載設備的電量消耗,顯著延長終端續航時長,適配長時間戶外移動作業。
●1.2km寬量程高精度,全場景測距可靠
實現2m~1200m超寬量程覆蓋,兼顧近距精細測量與中長距遠距離探測,適配多場景作業需求。采用分級精準測距策略,≤400m近中距精度±1m,>400m長距精度±1.5m,針對不同目標均能穩定輸出數據,6Km能見度下可實現1200m有效測距,全量程數據穩定、誤差可控。

●自適應調控,適配復雜工況
支持1.5~10Hz自適應動態測距頻率,兼顧高速動態測距與長效續航;≤200ms超快啟動響應,低延遲實時數據輸出,適配無人機動態避障、高速場景監測等高實時性需求。同時具備1000g ,2Hz ,10000 次抗沖擊、5~50~5 Hz ,1 倍頻程 /min ,2.5g抗振動能力,結構堅固耐用,適配戶外復雜工況。

●高適配易開發,快速落地量產
嚴格控制激光能量密度,符合Class 1人眼安全標準(IEC 60825-1),全場景使用安全無風險;標配通用UART(TTL_3.3V)接口,開發門檻低、集成速度快。產品具備≥1500h高MTBF可靠性,量產一致性強,可快速適配客戶批量落地需求,大幅降低客戶研發與量產成本。

SR1200mini的重磅迭代上市,是單光子探測技術在民用微型中長距測距領域的深度落地。憑借技術壁壘、極致硬件、穩定性能、高適配性四大核心競爭力,產品全面覆蓋民用無人機、手持便攜設備、輕量安防等主流場景,為行業客戶提供高性價比、高可靠、易落地的輕量化長距測距全新解決方案。
轉自:中華網
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