Módulo de scanner MEMS de grande abertura para medição de distância 3D

Neste artigo, apresentamos um novo módulo de scanner 1D-MEMS de grande abertura especialmente projetado para sistemas de radar a laser. O módulo de scanner tem uma frequência de ressonância de 250 Hz e um alcance de varredura óptica de 60°. Ele consiste em dois canais de varredura separados: (a) um espelho de varredura único do feixe transmitido colimado oscila paralelo a (b) uma matriz de espelhos de varredura da ótica do receptor. A ótica do receptor utiliza uma matriz sincronizada de 2 × 7 elementos de espelho idênticos, cada um com 2,51 × 9,51 mm² por elemento de espelho único, resultando em uma abertura total de 334 mm² e um fator de preenchimento de 80%. Discutimos em detalhes a integração do sistema dos componentes MEMS, incluindo embalagem e operação sincronizada de todos os elementos do scanner para garantir uma grande abertura da ótica do receptor LIDAR. Além disso, o artigo inclui uma discussão conceitual sobre o design óptico e a relação S/N esperada e a faixa de medição do sistema LIDAR final. Será mostrado que o novo conceito apresentado do sistema LIDAR baseado em MEMS também pode realizar medições de distância com alta precisão, semelhante aos scanners TOF-LIDAR de última geração, possibilitando uma nova geração de sistemas LIDAR miniaturizados, robustos e potencialmente econômicos devido à tecnologia MEMS.