Sistema di controllo di un sensore elettro-ottico basato su tecnologia Silicon Photonics = Control system for electro-optical sensor based on Silicon Photonics technology

Il LiDAR (Light Detection And Ranging) è una tecnologia che determina la distanza rispetto a un oggetto, misurando la quantità di tempo che un impulso laser impiega per raggiungere tale superficie. Il prodotto della scansione laser è un insieme di punti a cui viene associato un sistema di coordinate nello spazio. A ciascun punto corrisponde un valore di intensità di ritorno del segnale che consente di restituire un modello tridimensionale ad alta risoluzione. L’uso di questa tecnologia è in forte crescita e può essere utilizzata in svariati ambiti, da quello automotive a quello industriale. L’obiettivo di questa tesi consiste nella realizzazione di un sistema di controllo elettronico per un dispositivo LiDAR sviluppato in tecnologia Silicon Photonics. Il presente elaborato espone gli step di progettazione che sono stati adottati per raggiungere il risultato finale. A seguito dell’introduzione, in cui viene presentato lo stato dell’arte del controllo di una matrice di switch ottici, vi è una parte teorica relativa al dispositivo optoelettronico, che descrive i diversi componenti presenti nel silicio. Le relazioni fisico-matematiche, elaborate su Matlab, sono state fondamentali per la simulazione dei dispositivi reali, in modo da verificare la correttezza dell’algoritmo prima dell’esecuzione. Il controllo digitale viene eseguito su quattro microcontrollori STM32, implementando un algoritmo PID come sistema di controllo automatico. L’acquisizione dati è formata da un front-end analogico progettato secondo le "tecniche ingegneristiche", a partire dalle simulazioni fino al test su PCB svolto in laboratorio. In ultima analisi, è stato verificato in laboratorio il corretto funzionamento e la qualità della soluzione adottata.