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Comparación sencilla entre LiDAR de 905 nm y 1,5 μm
Simplifiquemos y aclaremos la comparación entre los sistemas LiDAR de 905 nm y 1550/1535 nm:
| Característica | LiDAR de 905 nm | LiDAR de 1550/1535 nm |
| Seguridad para los ojos | - Más seguro, pero con limitaciones de potencia por seguridad. | - Muy seguro, permite un mayor uso de energía. |
| Rango | - Su alcance puede ser limitado por motivos de seguridad. | - Mayor autonomía porque puede utilizar más energía de forma segura. |
| Rendimiento en condiciones climáticas | - Más afectados por la luz solar y las condiciones climáticas. | - Funciona mejor en condiciones climáticas adversas y se ve menos afectado por la luz solar. |
| Costo | - Son más baratos y los componentes son más comunes. | - Más caro, utiliza componentes especializados. |
| Ideal para | - Aplicaciones sensibles al coste con necesidades moderadas. | - Los usos de alta gama, como la conducción autónoma, requieren largo alcance y seguridad. |
La comparación entre los sistemas LiDAR de 1550/1535 nm y 905 nm pone de manifiesto varias ventajas del uso de la tecnología de mayor longitud de onda (1550/1535 nm), especialmente en lo que respecta a seguridad, alcance y rendimiento en diversas condiciones ambientales. Estas ventajas hacen que los sistemas LiDAR de 1550/1535 nm sean particularmente adecuados para aplicaciones que requieren alta precisión y fiabilidad, como la conducción autónoma. A continuación, se presenta un análisis detallado de estas ventajas:
1. Mayor seguridad ocular
La principal ventaja de los sistemas LiDAR de 1550/1535 nm radica en su mayor seguridad para los ojos humanos. Las longitudes de onda más largas se encuentran dentro de un rango que permite una absorción más eficiente por la córnea y el cristalino, impidiendo que la luz alcance la retina. Esta característica permite que estos sistemas operen a niveles de potencia más altos sin sobrepasar los límites de exposición seguros, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren sistemas LiDAR de alto rendimiento sin comprometer la seguridad del usuario.
2. Mayor alcance de detección
Gracias a su capacidad para emitir con mayor potencia de forma segura, los sistemas LiDAR de 1550/1535 nm logran un mayor alcance de detección. Esto es fundamental para los vehículos autónomos, que necesitan detectar objetos a distancia para tomar decisiones oportunas. El mayor alcance que proporcionan estas longitudes de onda garantiza una mejor anticipación y capacidad de reacción, lo que mejora la seguridad y la eficiencia generales de los sistemas de navegación autónoma.
3. Mejora del rendimiento en condiciones climáticas adversas
Los sistemas LiDAR que operan a longitudes de onda de 1550/1535 nm ofrecen un mejor rendimiento en condiciones climáticas adversas, como niebla, lluvia o polvo. Estas longitudes de onda más largas penetran las partículas atmosféricas con mayor eficacia que las más cortas, lo que permite mantener la funcionalidad y la fiabilidad incluso con poca visibilidad. Esta capacidad es fundamental para el funcionamiento constante de los sistemas autónomos, independientemente de las condiciones ambientales.
4. Menor interferencia de la luz solar y otras fuentes de luz
Otra ventaja del LiDAR de 1550/1535 nm es su menor sensibilidad a las interferencias de la luz ambiental, incluida la luz solar. Las longitudes de onda específicas que utilizan estos sistemas son menos comunes en las fuentes de luz naturales y artificiales, lo que minimiza el riesgo de interferencias que podrían afectar la precisión del mapeo ambiental del LiDAR. Esta característica resulta especialmente valiosa en escenarios donde la detección y el mapeo precisos son fundamentales.
5. Penetración del material
Si bien no es una consideración primordial para todas las aplicaciones, las longitudes de onda más largas de los sistemas LiDAR de 1550/1535 nm pueden ofrecer interacciones ligeramente diferentes con ciertos materiales, lo que potencialmente proporciona ventajas en casos de uso específicos donde la penetración de la luz a través de partículas o superficies (hasta cierto punto) puede ser beneficiosa.
A pesar de estas ventajas, la elección entre los sistemas LiDAR de 1550/1535 nm y 905 nm también implica considerar el costo y los requisitos de la aplicación. Si bien los sistemas de 1550/1535 nm ofrecen un rendimiento y una seguridad superiores, suelen ser más caros debido a la complejidad y los menores volúmenes de producción de sus componentes. Por lo tanto, la decisión de utilizar la tecnología LiDAR de 1550/1535 nm a menudo depende de las necesidades específicas de la aplicación, incluyendo el alcance requerido, las consideraciones de seguridad, las condiciones ambientales y las limitaciones presupuestarias.
Lecturas adicionales:
1.Uusitalo, T., Viheriälä, J., Virtanen, H., Hanhinen, S., Hytönen, R., Lyytikäinen, J. y Guina, M. (2022). Diodos láser RWG cónicos de alta potencia máxima para aplicaciones LIDAR seguras para los ojos con una longitud de onda de alrededor de 1,5 μm.[Enlace]
Abstracto:El artículo "Diodos láser RWG cónicos de alta potencia pico para aplicaciones LIDAR seguras para la vista en torno a una longitud de onda de 1,5 μm" analiza el desarrollo de láseres seguros para la vista de alta potencia pico y brillo para LIDAR automotriz, logrando una potencia pico de última generación con potencial para futuras mejoras.
2. Dai, Z., Wolf, A., Ley, P.-P., Glück, T., Sundermeier, M. y Lachmayer, R. (2022). Requisitos para sistemas LiDAR automotrices. Sensors (Basilea, Suiza), 22.[Enlace]
Abstracto:"Requisitos para sistemas LiDAR automotrices" analiza las métricas clave de LiDAR, incluyendo el alcance de detección, el campo de visión, la resolución angular y la seguridad láser, haciendo hincapié en los requisitos técnicos para aplicaciones automotrices.
3. Shang, X., Xia, H., Dou, X., Shangguan, M., Li, M., Wang, C., Qiu, J., Zhao, L. y Lin, S. (2017). Algoritmo de inversión adaptativo para lidar de visibilidad de 1,5 μm que incorpora el exponente de longitud de onda de Angstrom in situ. Optics Communications.[Enlace]
Abstracto:El algoritmo de inversión adaptativo para lidar de visibilidad de 1,5 μm que incorpora el exponente de longitud de onda de Angstrom in situ presenta un lidar de visibilidad de 1,5 μm seguro para la vista en lugares concurridos, con un algoritmo de inversión adaptativo que muestra alta precisión y estabilidad (Shang et al., 2017).
4. Zhu, X., & Elgin, D. (2015). Seguridad láser en el diseño de LIDAR de escaneo infrarrojo cercano.[Enlace]
Abstracto:"Seguridad láser en el diseño de LIDAR de escaneo en el infrarrojo cercano" analiza las consideraciones de seguridad láser en el diseño de LIDAR de escaneo seguros para los ojos, indicando que la selección cuidadosa de parámetros es crucial para garantizar la seguridad (Zhu & Elgin, 2015).
5. Beuth, T., Thiel, D., & Erfurth, MG (2018). El peligro de los LIDAR de acomodación y escaneo.[Enlace]
Abstracto:El peligro de los LIDAR de alojamiento y escaneo examina los riesgos de seguridad láser asociados con los sensores LIDAR automotrices, sugiriendo la necesidad de reconsiderar las evaluaciones de seguridad láser para sistemas complejos que constan de múltiples sensores LIDAR (Beuth et al., 2018).
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Fecha de publicación: 15 de marzo de 2024