Silicon Photo乘客将机械散装从汽车延立之中脱离

东芝最近发布了一项用于部署固态光探测和测距(LiDAR)系统的新技术。这项新技术的核心是东芝的硅光倍增器（SIPM）。基于simm的系统据说可以减少空间有限的激光雷达系统对笨重机械部件的需求。

东芝的新SiPM芯片尺寸为9.5毫米乘9.5毫米。图片由东芝

设计人员通常如何在汽车激光雷达中使用sipm ?东芝的新技术与市场上其他sipm有何不同?

sipm如何弥补激光雷达的局限性

要了解SIPMS，您必须首先掌握与激光器相关的设计挑战。LIDAR寻求长距离的高分辨率对象识别，使其成为自主车辆设计中的宝贵系统。但是汽车激光雷达系统面临着与低反射率目标相结合的挑战，如极端阳光和雪。

sipm如何在激光雷达系统中工作的例子-在这个例子中，是SensL激光雷达系统。图片由Sensl.

这就是sipm的用处所在。ON半导体公司专注于sipm的分支机构SensL解释了这一点sipm是微光传感器这可能是“对自治车辆激光器的传感器挑战的解决方案”。Sensl和Toshiba这样的制造商认为SIPMS是一个APT解决方案，因为它们是专门用于精确的时序，高增益，高灵敏度，低压操作和磁场的免疫力。

硅光电倍增器(SiPM)的进一步研究

SiPMs由数百个，如果不是数千个的自淬灭淬的像素组成，每个像素具有阳极，阴极和集成串联淬火电阻器。出于实际目的，许多SIPMS由像素组成，以便于促进多个光子的并发检测，从而提高了LIDAR系统内的可用性。

像素本身的功能在盖革模式反向偏置条件;当一个光子落在一个像素上，一个电子-空穴对就产生了。一个载流子然后开始一个自我维持的雪崩过程，这导致电流流动。

雪崩过程开始时，电路开关也闭合;当淬火发生时，开关打开，结电容器充电。此时，像素处于恢复阶段，并恢复到原来的盖革模式，准备探测新的光子。

可以受电路设计影响的SIPM的特性包括像素的恢复时间，温度，光子检测效率和其他方面。

东芝的SiPM减少像素恢复时间

传统的Sipms对光线非常敏感，并且这些SIPMS上的光接收像素需要在被激活后恢复时间。在恢复时间期间，光接收像素不能接收新的光子。

东芝的SiPM与传统SiPM的比较。图片由东芝

为了缓解这个问题，东芝的SiPM采用了一个晶体管电路，可以有效地重新启动像素以减少恢复时间，从而减少SiPM上所需的像素数量。这导致了更小的SiPM单元，更多的SiPM单元可以在有限的空间上排列，这反过来又导致了更高分辨率的阵列。

东芝的解决方案规模与同行相比如何?

东芝公司表示，在使用激光雷达原型机和广泛使用的透镜进行的现场试验中，其新系统在最大距离200米的范围内成功测量物体，成功率至少达到97%，比目前可用的固态激光雷达系统提高了四倍。

TOSHIBA的LIDAR系统的紧凑尺寸随着与市售透镜的可制造性，可以使其放置在先前不容易承认LIDAR单元的车辆上的多个位置。

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