टीओएफ रेंज लिडारविद्युत चुम्बकीय तरंगों के उत्सर्जन और स्वागत के बीच समय अंतर को सीधे मापकर मापा लक्ष्य की दूरी की गणना करता है। इस तकनीक का व्यापक रूप से LIDAR में उपयोग किया जाता है और इसमें उच्च परिशुद्धता और मजबूत वास्तविक समय के प्रदर्शन की विशेषताएं हैं।
LIDAR इमेजिंग के सिद्धांत को संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है: एक लेजर ट्रांसमीटर के माध्यम से एक विशिष्ट क्षेत्र (FOV) में प्रकाश का उत्सर्जन करना, और रेंज के भीतर इन रोशनी द्वारा परिलक्षित जानकारी को कैप्चर करने के लिए एक रिसीवर का उपयोग करना। उत्सर्जित और परावर्तित प्रकाश के ज्ञात और प्राप्त विस्तृत डेटा के आधार पर, सिस्टम सीधे प्रतिबिंब बिंदु के विभिन्न गुणों जैसे गति, दूरी, ऊंचाई और प्रतिबिंब तीव्रता की गणना या प्राप्त कर सकता है।
ये डेटा बाद के अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे विभिन्न कार्यों के लिए सटीक माप और स्थिति प्रदान कर सकते हैं। इसी समय, LIDAR के कार्य सिद्धांत में विभिन्न प्रकार की प्रौद्योगिकियां भी शामिल हैं, जिनमें DTOF (प्रकाश की उड़ान समय का प्रत्यक्ष माप) और ITOF (चरण शिफ्ट को मापने से प्रकाश के उड़ान समय का अप्रत्यक्ष माप) शामिल हैं, जो एक साथ LiDAR की उच्च परिशुद्धता और दक्षता सुनिश्चित करते हैं। इसके अलावा, LIDAR विभिन्न प्रकार के प्रमुख घटकों पर भी निर्भर करता है, जैसे कि स्पंदित लेजर डायोड (PLDs), हिमस्खलन फोटोडायोड्स (APDs), और सिंगल फोटॉन हिमस्खलन डायोड (SPAD), जो एक साथ LiDAR के संचारण और प्राप्त करने वाले सिस्टम का गठन करते हैं।
चरण-आधारित लेजर में, अस्पष्ट दूरी और माप सटीकता के बीच विरोधाभास को हल करने के लिए, एक ही माप प्रणाली में कई लेजर मॉड्यूलेशन आवृत्तियों हैं। एक ही माप में, एक ही दूरी को मापने के लिए कई आवृत्ति पैमानों का उपयोग किया जाता है, और फिर परिणाम अंतिम दूरी प्राप्त करने के लिए जुड़े होते हैं।टीओएफ रेंज लिडारसिद्धांत विभिन्न आवृत्ति मॉड्यूलेशन के चरण-आधारित सिद्धांत पर आधारित है।
पल्स मॉड्यूलेशन योजना का प्रकाश स्रोत वर्ग तरंग दालों के अनुसार संशोधित किया जाता है। प्राप्त छोर पर प्रत्येक पिक्सेल एक फोटोसेंसिटिव यूनिट से बना होता है, जो घटना प्रकाश को वर्तमान में बदल सकता है। फोटोसेंसिटिव यूनिट कई उच्च-आवृत्ति रूपांतरण स्विच से जुड़ी है, जो वर्तमान को विभिन्न कैपेसिटर में निर्देशित करेगी जो चार्ज को स्टोर कर सकते हैं।
लेजर लाइट सोर्स एक लाइट पल्स का उत्सर्जन करने के लिए चालू होता है और फिर इसे बंद कर देता है। इसी समय, नियंत्रण इकाई प्राप्त अंत में इलेक्ट्रॉनिक शटर को खोलती है और बंद करती है। प्राप्त अंत द्वारा प्राप्त चार्ज को फोटोसेंसिटिव तत्व में संग्रहीत किया जाता है। फिर, नियंत्रण इकाई दूसरी बार बिजली चालू और बंद कर देती है। इस बार शटर बाद में खुलता है, उसी समय जब प्रकाश स्रोत बंद हो जाता है। नव प्राप्त शुल्क भी संग्रहीत किया जाता है।
टीओएफ रेंज लिडार, टाइम-ऑफ-फ़्लाइट (TOF) तकनीक पर आधारित एक रडार, विद्युत चुम्बकीय तरंगों के उत्सर्जन और स्वागत के बीच समय के अंतर को सटीक रूप से मापने के मुख्य सिद्धांत पर आधारित है। इस समय के अंतर के माध्यम से, रडार लक्ष्य ऑब्जेक्ट की सटीक दूरी की गणना कर सकता है। यह तकनीक न केवल लेजर रडार में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, बल्कि उच्च परिशुद्धता और मजबूत वास्तविक समय के प्रदर्शन के कारण कई क्षेत्रों में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
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