P+F洗车机传感器飞秒激光制备微光学元件及其应用随着现代工业与科学技术的发展,人们已经逐步进入到信息化时代。信息技术的快速发展要求一个完整的信息系统能在尽可能小的空间内实现尽可能多的功能,这就要求实现各种功能的器件尽可能地小,向小型化、微型化方向发展。微光学元件具有体积小、重量轻、设计制造灵活、制造成本低,并易于实现阵列化和批量化生产等优点,能够实现普通光学元件难以实现的功能,在光纤通信、信息处理、航空航天、生物医学、激光技术、光计算等领域具有重要的应用价值。

(P+F 超声波传感器 UC4000-30GM-IUEP-IO-V15)

服务和过程数据 IO-link 接口,可通过带 PACTWARE 的 DTM 编程,开关输出和模拟量输出,可选声锥宽度,同步选项,温度补偿

感应范围 : 200 ... 4000 mm
调整范围 : 240 ... 4000 mm
死区 : 0 ... 200 mm
标准目标板 : 100 mm x 100 mm
换能器频率 : 大约 85 kHz
响应延迟 : 最小值 : 115 ms
出厂设置: 225 ms
非易失性存储器 : EEPROM
写循环 : 100000
绿色 LED : 常亮:通电
闪烁:待机模式或 IO-Link 通信
黄色 LED 1 : 常亮:物体在评估范围内
闪烁:学习功能,检测到物体
黄色 LED 2 : 常亮:物体在评估范围内
闪烁:学习功能,检测到物体
红色 LED : 红色常亮:错误
红色闪烁:程序功能,未检测到物体
工作电压 : 10 ... 30 V DC ,纹波 10 %SS
15 ... 30 V 输出电压
空载电流 : ≤ 60 mA
功耗 : ≤ 1 W
可用前的时间延迟 : ≤ 150 ms
接口类型 : IO-Link
协议 : IO-Link V1.0
传输速率 : 非周期性: 典型值 54 Bit/s
循环时间 : 最小 59,2 ms
模式 : COM 2 (38.4 kBaud)
过程数据位宽 : 16 位
SIO 模式支持 : 是
输入/输出类型 : 1 个同步连接,双向
同步频率 :
输出类型 : 1 路推挽(4 合 1)输出,短路保护,反极性保护
电流输出 4 mA ...20 mA 或
电压输出 0 V ...10 V 可配置
额定工作电流 : 200 mA ,短路/过载保护
电压降 : ≤ 2,5 V
分辨率 : 电流输出:评估范围 [mm]/3200,但 ≥ 0.35 mm
电压输出:评估范围 [mm]/4000,但 ≥ 0.35 mm

特性曲线的偏差 : ≤ 0,2 % 满量程值
重复精度 : ≤ 0,1 % 满量程值
开关频率 : ≤ 2 Hz
范围迟滞 : 调节后工作范围的 1%(默认设置),可编程
负载阻抗 : 电流输出: ≤ 300 Ohm
电压输出: ≥ 1000 Ohm
温度影响 : ≤ 1,5 满量程值的 %(带温度补偿)
≤ 0.2%/K(无温度补偿)
符合标准 :
EAC 符合性 : TR CU 020/2011
TR CU 037/2016
UL 认证 : cULus 认证,2 类电源
CCC 认证 : 额定电压 ≤ 36 V 时,产品不需要 CCC 认证/标记
环境温度 : -25 ... 70 °C (-13 ... 158 °F)
存储温度 : -40 ... 85 °C (-40 ... 185 °F)
连接类型 : 连接器插头 M12 x 1 , 5 针
外壳直径 : 40 mm
防护等级 : IP67
材料 :
质量 : 95 g
输出 1 : 近开关点: 240 mm
远端开关点: 4000 mm
输出模式: 窗口 模式
输出特性: 常开触点
输出 2 : 近极限: 500 mm
远极限: 2000 mm
输出模式: 上升斜坡
输出特性: 电流输出 4 mA ...20 mA
光束宽度 : 宽

威海洗车机传感器同时理想ONE传感器的使用似乎同样佐证了L3就是上限。激光雷达是目前业界(除了特斯拉)较为公认实现L4以上自动驾驶的必备传感器,包括蔚来eT7、智己L7、小鹏P5都搭载了激光雷达,而在新款理想ONE上,激光雷达并未出现。

含税运洗车机传感器2015年,Zheng等利用飞秒激光的热累积烧蚀技术在PMMA内部加工出腔微球透镜。该项技术与传统的表面加工相比要简单、快速,同时有效焦距和视场等光学参数都可以在很大范围里调控,将来可应用于集成光流控芯片、光机电系统、太阳能电池和微广角传感和成像等领域。

P+F洗车机传感器衍射元件中比较常见的是菲涅耳透镜和光栅。菲涅耳透镜是一种非常重要的平面光学元件,和普通透镜不同的是,它是通过衍射来实现光束聚焦和成像功能。传统的光刻工艺对于制作二阶甚至四阶的菲涅耳透镜已经非常成熟,由于加工过程需要掩模板、加工工艺复杂,只适用于大批量的生产。飞秒激光以其高加工精度和加工灵活性,在菲涅耳透镜集成加工方面具有重要应用。

威海洗车机传感器2015年,Tian等利用飞秒激光加工出具有不同焦距的、呈六边形排列的微凸透镜阵列。由于微透镜具有不同的焦距,使得在不同位置的物体都能够清晰成像,如图5所示。这种微透镜阵列能够提升光学系统的性能,特别适用于弯曲面的成像。

含税运洗车机传感器2014年,Wu等利用飞秒激光直接加工出人工复眼结构,如图6所示,实现无失真宽场成像。随着微加工技术的提升,小尺寸、高性能的人工复眼能够和光电微接收器或光学器件集成,大大扩展其应用范围,例如广角通信的天线、集成光路等。

2016年,Antipov等利用飞秒激光在单晶蓝宝石的两面各加工一个微凹透镜,实现了X光在二维方向上聚焦,将三个这样的微凹透镜组叠在一起,可以使聚焦的尺寸更小。由于蓝宝石具有优良的热学和光学性能,蓝宝石微透镜将成为聚焦X光的主要元件。

飞秒激光直写技术作为微光学元件的重要制备方法,具有广泛的应用前景。利用飞秒激光直写技术可以实现常规光学元件微小化,多种材料的飞秒激光直写,并且无需掩模板,具有真三维、设计自由度高、加工精度高等优点。近年来,研究者们已经利用该方法在多种材料上制备出各种类型和功能的微光学元件,主要包括折射型光学元件、衍射型光学元件、波导和光纤光栅、微腔元件等。

2015年,Xu等利用飞秒激光双光子聚合加工技术加工出具有高曲率的凹凸微透镜(CCML),如图4所示。该透镜不仅具有较高的设计自由度,而且能够显著地改善光学性能,在光束整形和集成光学系统中具有潜在的应用价值。除此之外,凹凸透镜的焦距能够随环境折射率的改变而改变,将来可以应用于微流控通道中,这种透镜的中空结构使其可应用于微反应室中。

结合飞秒激光和化学腐蚀,可以在材料表面快速制备出微凹透镜阵列。采用压印转写技术,快速实现微凸透镜阵列制备。这种技术缺点也非常明显,透镜的形貌不可控,一般都只能为球面。腐蚀液需要与材料严格匹配,往往具有非常强的毒性。飞秒激光直写一步成型微透镜阵列能够提供一种非常灵活的加工手段,实现真三维加工,在微透镜制备上应用更加广泛。