Bei allen gegenwärtigen Methoden werden reflektierte Laserpulse (Echopulse) mit optischen Empfängern detektiert und mittels Komparatoren digitisiert. Die digitisierten Start- und Echopulse werden in Gatepulse umgesetzt und zum Gaten von genauen Mess-Clocks zur genauen Zeit- oder Distanzmessung verwendet. Um Rauschpulse zu vermeiden, muss die Komparatorschwelle bei > 4.5 NEP liegen (NEP: noise equivalent power). Damit ist die Empfindlichkeit prinzipiell auf diesen Wert limitiert.
Diese Methode wird mit
EM bezeichnet und in fast allen kommerziell verfügbaren Pulslaser Sensoren verwendet. Die Empfindlichkeit kann prinzipiell nicht durch Mittelung erhöht werden. Für die Zeitmessung gibt es einige unterschiedliche verfügbare Zeitmess-ICs, die Einzelschussgenauigkeiten im cm-Bereich ermöglichen.
Die Zeitauflösung variiert von 50 bis 300 ps, abhängig von gewählter Methode und Technologie. Die Mehrheit der verwendeten Zeitmess-ICs sind in der Lage, einen (selten mehr als einen) Echopuls zu verarbeiten. Das bedeutet, dass Rauschpulse grundsätzlich vermieden werden müssen, was zu einer grundsätzlichen Limitierung der Empfindlichkeit dieser Sensoren führt.
Die heute kommerziell verfügbaren "EM-Messkerne" haben mehrere einschneidende Nachteile:
- begrenzte Empfindlichkeit auf etwa 4,5 NEP infolge der Messmethode
- Auswertung von nur einem oder zwei Echopulsen (praktisch keine Mehr-Echoauswertung)
- nur einen, selten mehrere Zeitmesskanäle
- keine Fähigkeit, Entfernungsbilder mit ausreichender Geschwindigkeit aufzunehmen
Zusätzlich wird die Reichweite (Empfindlichkeit) in Außenanwendungen dann stark beeinträchtigt, wenn das Schutzglas des Sensors verschmutzt oder die Meßstrecke durch Staub, Regen, Schnee oder Nebel beeinträchtigt ist. Dadurch wird die Verfügbarkeit der Messergebnisse reduziert und Außenanwendungen von Sensoren mit "Event-Messung" zu einem Risiko. Die heute verwendete Puls-TOF-Technologie, die EM, ist deshalb praktisch nicht zur robusten Aufnahme von 3D-Entfernungsbildern geeignet und es ist auch nur eine sehr kleine Anzahl von Sensoren für Außenanwendungen im Markt verfügbar.
