905nm 및 1550/1535nm LiDAR: 더 긴 파장의 장점은 무엇일까요?

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905nm와 1.5μm LiDAR의 간단한 비교

905nm와 1550/1535nm LiDAR 시스템의 비교를 간단하고 명확하게 설명해 보겠습니다.

특징

905nm LiDAR

1550/1535nm LiDAR

눈 건강을 위한 안전 - 더 안전하지만 안전을 위해 전력에 제한이 있습니다. - 매우 안전하며, 더 높은 전력 사용이 가능합니다.
범위 - 안전상의 이유로 사거리가 제한될 수 있습니다. - 더 많은 전력을 안전하게 사용할 수 있어 사거리가 더 깁니다.
날씨 조건에서의 성능 - 햇빛과 날씨의 영향을 더 많이 받습니다. - 악천후에서도 성능이 우수하며 햇빛의 영향을 덜 받습니다.
비용 - 가격이 저렴하고, 부품을 구하기가 더 쉽습니다. - 더 비싸고, 특수 부품을 사용합니다.
최적의 사용 용도는 다음과 같습니다. - 비용에 민감하지만 요구 사항은 중간 정도인 애플리케이션. - 자율 주행과 같은 고급 용도에는 장거리 주행 능력과 안전성이 필요합니다.

1550/1535nm와 905nm LiDAR 시스템을 비교해 보면, 특히 안전성, 측정 범위, 다양한 환경 조건에서의 성능 측면에서 더 긴 파장(1550/1535nm) 기술의 여러 장점을 확인할 수 있습니다. 이러한 장점 덕분에 1550/1535nm LiDAR 시스템은 자율 주행과 같이 높은 정밀도와 신뢰성이 요구되는 애플리케이션에 특히 적합합니다. 자세한 장점은 다음과 같습니다.

1. 강화된 눈 안전성

1550/1535nm LiDAR 시스템의 가장 큰 장점은 인체 눈에 대한 안전성이 향상되었다는 점입니다. 파장이 길어질수록 눈의 각막과 수정체에 더 효율적으로 흡수되어 민감한 망막에 빛이 도달하지 않습니다. 이러한 특성 덕분에 이 시스템은 안전 노출 한도 내에서 더 높은 출력으로 작동할 수 있으므로, 인체 안전을 저해하지 않으면서 고성능 LiDAR 시스템이 필요한 애플리케이션에 이상적입니다.

DALL·E 2024-03-15 14.29.10 - 자동차의 LiDAR 시스템 시점에서 도로 표면을 보여주는 이미지를 생성하고, 도로의 세부적인 질감과 패턴을 강조합니다.

2. 더 넓은 탐지 범위

1550/1535nm LiDAR 시스템은 더 높은 출력을 안전하게 방출할 수 있어 더 넓은 감지 범위를 제공합니다. 이는 적시에 판단을 내리기 위해 멀리 있는 물체를 감지해야 하는 자율 주행 차량에 매우 중요합니다. 이러한 파장이 제공하는 확장된 감지 범위는 더 나은 예측 및 반응 능력을 보장하여 자율 주행 시스템의 전반적인 안전성과 효율성을 향상시킵니다.

905nm와 1550nm 파장대에서 라이다 검출 범위 비교

3. 악천후 조건에서의 성능 향상

1550/1535nm 파장에서 작동하는 LiDAR 시스템은 안개, 비, 먼지와 같은 악천후 조건에서 더 나은 성능을 보여줍니다. 이러한 장파장은 단파장보다 대기 입자를 더 효과적으로 투과하여 시야가 좋지 않은 상황에서도 기능과 신뢰성을 유지할 수 있습니다. 이러한 특성은 환경 조건에 관계없이 자율 시스템의 일관된 성능을 위해 필수적입니다.

4. 햇빛 및 기타 광원으로부터의 간섭 감소

1550/1535nm LiDAR의 또 다른 장점은 햇빛을 포함한 주변광 간섭에 대한 민감도가 낮다는 것입니다. 이 시스템에서 사용하는 특정 파장은 자연광 및 인공광에서 흔하지 않기 때문에 LiDAR를 이용한 환경 매핑의 정확도에 영향을 미칠 수 있는 간섭 위험을 최소화합니다. 이러한 특징은 정밀한 탐지 및 매핑이 매우 중요한 시나리오에서 특히 유용합니다.

5. 재료 침투

모든 응용 분야에서 주요 고려 사항은 아니지만, 1550/1535nm의 더 긴 파장을 사용하는 LiDAR 시스템은 특정 재료와 약간 다른 상호 작용을 제공할 수 있으며, 입자나 표면을 (어느 정도까지) 투과하는 빛이 유용한 특정 사용 사례에서 이점을 제공할 수 있습니다.

이러한 장점에도 불구하고, 1550/1535nm와 905nm LiDAR 시스템 중 하나를 선택할 때는 비용과 적용 분야 요구 사항을 고려해야 합니다. 1550/1535nm 시스템은 우수한 성능과 안전성을 제공하지만, 구성 요소의 복잡성과 낮은 생산량으로 인해 일반적으로 더 비쌉니다. 따라서 1550/1535nm LiDAR 기술을 사용할지 여부는 필요한 측정 거리, 안전 고려 사항, 환경 조건 및 예산 제약 등 적용 분야의 특정 요구 사항에 따라 결정되는 경우가 많습니다.

추가 자료:

1.Uusitalo, T., Viheriälä, J., Virtanen, H., Hanhinen, S., Hytönen, R., Lyytikäinen, J., & Guina, M. (2022). 약 1.5μm 파장의 눈에 안전한 LIDAR 응용 분야를 위한 높은 피크 전력 테이퍼형 RWG 레이저 다이오드입니다.[링크]

추상적인:"1.5μm 파장대에서 눈에 안전한 LIDAR 애플리케이션을 위한 고출력 테이퍼형 RWG 레이저 다이오드"는 자동차 LIDAR용으로 고출력 및 고휘도의 눈에 안전한 레이저를 개발하는 것에 대해 논의하며, 최첨단 출력 성능을 달성하고 향후 개선 가능성을 제시합니다.

2. Dai, Z., Wolf, A., Ley, P.-P., Glück, T., Sundermeier, M., & Lachmayer, R. (2022). 자동차 LiDAR 시스템의 요구 사항. Sensors (Basel, Switzerland), 22.[링크]

추상적인:"자동차용 LiDAR 시스템 요구사항"에서는 탐지 범위, 시야각, 각도 해상도 및 레이저 안전성을 포함한 주요 LiDAR 지표를 분석하고 자동차 애플리케이션에 필요한 기술적 요구사항을 강조합니다.

3. Shang, X., Xia, H., Dou, X., Shangguan, M., Li, M., Wang, C., Qiu, J., Zhao, L., & Lin, S. (2017). 현장 옹스트롬 파장 지수를 통합한 1.5μm 가시거리 라이다용 적응 역산 알고리즘. Optics Communications.[링크]

추상적인:"현장 앙스트롬 파장 지수를 통합한 1.5μm 가시거리 라이다용 적응형 역산 알고리즘"은 높은 정확도와 안정성을 보이는 적응형 역산 알고리즘을 통해 혼잡한 장소에서 눈에 안전한 1.5μm 가시거리 라이다를 제시합니다(Shang et al., 2017).

4. Zhu, X., & Elgin, D. (2015). 근적외선 스캐닝 LIDAR 설계에서의 레이저 안전.[링크]

추상적인:"근적외선 스캐닝 LIDAR 설계 시 레이저 안전"은 눈에 안전한 스캐닝 LIDAR 설계 시 레이저 안전 고려 사항을 논의하며, 안전을 보장하기 위해서는 신중한 매개변수 선택이 중요하다고 지적합니다(Zhu & Elgin, 2015).

5. Beuth, T., Thiel, D., & Erfurth, MG (2018). LIDAR의 적응 및 스캐닝 위험.[링크]

추상적인:"LIDAR의 적응 및 스캐닝 위험"은 자동차 LIDAR 센서와 관련된 레이저 안전 위험을 조사하고, 여러 LIDAR 센서로 구성된 복잡한 시스템에 대한 레이저 안전 평가를 재고할 필요성을 제시합니다(Beuth et al., 2018).

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게시 시간: 2024년 3월 15일