KR101851732B1 - Ｓｍｉ 센서 및 대응하는 센서 디바이스를 동작시키는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SMI 센서 및 대응하는 SMI 센서 디바이스를 동작시키는 방법에 관한 것이다. 본 방법에서, 디바이스의 레이저(1)는 레이저 펄스를 주기적으로 방출하고, 그 레이저 펄스에 뒤이어 보다 낮은 진폭을 갖는 레이저 방사의 방출 기간이 후속하도록 제어된다. 레이저 펄스의 펄스 폭은, 물체(3)에서의 반사 후에 펄스가 보다 낮은 진폭을 갖는 레이저 방사의 방출 기간 동안 레이저(1)에 재진입하도록 선택된다. 대응하는 SMI 신호는 증가된 신호 대 노이즈 비를 가진다.

Description

ＳＭＩ 센서 및 대응하는 센서 디바이스를 동작시키는 방법{METHOD OF OPERATING A SMI SENSOR AND CORRESPONDING SENSOR DEVICE}
본 발명은 물체의 속도 및/또는 거리를 측정하기 위한 SMI(self-mixing interference) 센서를 동작시키는 방법에 관한 것이며, 상기 센서는 적어도 레이저 및 레이저의 출력 파워의 변화를 측정하도록 구성된 광 검출기를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 방법에 따라 동작하도록 구성된 SMI 센서 디바이스에 관한 것이다.
자가-혼합 간섭법(self-mixing interferometry)에 기초한 레이저 센서들은 일반적으로 속도, 진동 및 거리를 측정하는 가능성을 제공하고, 따라서 넓은 범위의 응용들을 커버한다. SMI 레이저 센서들은 타겟 물체로부터 산란되거나 또는 후방 반사되어 레이저 캐비티로 재진입하는 레이저 방사가 공명하는 방사와 간섭하고, 따라서 레이저의 출력 특성들에 영향을 주는 효과를 이용한다. 출력 파워 또는 주파수에서 야기되는 변화들은 센서에 대하여 타겟 물체의 움직임 또는 거리에 대한 추적 가능한 정보를 포함한다. 이런 정보를 포함하는 레이저 출력 신호는 통상적으로 광 다이오드를 통해서 수집된다. 타겟 물체의 움직임은, 예를 들어, 레이저 캐비티 내의 레이저 필드와 간섭하는 후방 산란된 레이저 방사의 도플러 천이를 야기하며, 인트라 캐비티(intracavity) 필드 및 출력 파워의 변조를 발생시킨다. 변조의 세기는 후방 산란된 레이저 방사의 세기에 의존한다. 레이저 자가-혼합의 동작 원리는, 예를 들어, G.Giuliani 등에 의해, "감지 응용들을 위한 레이저 다이오드 자가 혼합 기술(Laser diode self-mixing technique for sensing applications)", Journal of Optics A: Pure and applied optics 4(2002), 페이지 S283 to S294에서 설명된다.
후방 산란된 레이저 방사의 세기는 레이저의 레이저 파워와 타겟 물체의 반사 특성들에 의존한다. 후방 산란된 레이저 방사의 세기가 낮을 때, 레이저 방사에 존재하는 노이즈(noise)는 가장 두드러지고 SMI 신호를 나타내는 변조는 더 이상 관찰할 수 없다.
WO 2009/090593 A1은 타겟까지의 거리 및/또는 타겟의 속도를 측정하기 위한 센서 모듈을 개시하며, 상기 센서 모듈은 적어도 하나의 레이저 소스, 변조된 레이저 광을 감지하도록 구성된 적어도 하나의 감지기, 및 적어도 하나의 제어 요소를 포함하며, 상기 제어 요소는 레이저 광의 초점 및/또는 레이저 광의 강도 및/또는 레이저 광의 방향을 변화시키도록 구성된다. 레이저 소스들 및 감지기들의 배열들과 조합하여 가변 초점 렌즈들 또는 제어 가능한 감쇠기들과 같은 능동 광학 디바이스들 또는 수동 광학 요소들 중 하나에 의한 레이저 소스에 의해 방출된 레이저 광의 제어는 유연하고 강인한 센서 모듈들을 가능하게 한다.
본 발명의 목적은 SMI 센서를 동작시키는 방법과, 상기 방법에 따라 동작하도록 고안된 SMI 센서 디바이스를 제공하는 것이며, 상기 방법 및 디바이스는 SMI 신호의 개선된 신호 대 노이즈 비(signal to noise ratio)를 달성한다.
상기 목적은 청구항 제1항 및 제4항에 따른 방법 및 디바이스에 의해 달성된다. 상기 방법 및 디바이스의 유리한 실시예들은 종속 청구항들의 주제 대상이며, 또는 본 명세서의 후속하는 부분들에서 설명된다.
물체의 속도 및/또는 거리를 측정하기 위한 SMI 센서를 동작시키는 제안된 방법에서, SMI 센서의 적어도 하나의 레이저는 레이저 펄스를 주기적으로 방출하고 레이저 펄스에 뒤이어 그 레이저 펄스보다 더 낮은 진폭을 갖는 레이저 방사의 방출 기간이 후속하도록 제어되며, 상기 레이저 펄스의 펄스 폭은 물체에서의 반사 후에 레이저 펄스가 보다 낮은 진폭을 가지는 레이저 방사의 방출 기간 동안 레이저에 재진입하도록 조정된다. 이것은 레이저 펄스의 펄스 폭 t가 다음의 조건 t＜2d/c (d는 물체의 거리이고 c는 빛의 속도)을 만족시켜야 한다는 것을 의미한다. 다시 말해, 펄스 구간은 펄스가 레이저로부터 물체까지 전파하는데 필요한 시간보다 더 작아야한다.
본 발명의 주요한 특징은 레이저로부터 타겟 물체까지 전파하고 다시 되돌아오는데 필요한 시간과 동일하거나 더 작은 펄스 구간에서 레이저 파워의 펄스 변조를 적용한다는 것이다. 이 펄스 변조를 통해서, 강화된 신호 대 노이즈 비의 SMI 신호는, 후방-반사된 또는 후방 산란된 펄스들이 레이저 캐비티 내에서 낮은 진폭의 레이저 방사와 간섭하는 시간 기간들에 제한된다. 이들 기간들 동안, SMI 신호는 물체의 속도 및/또는 거리를 결정하기 위해 검출되고 평가(evaluate)된다.
SMI 센서의 레이저는 낮은 진폭을 가지는 레이저 방사의 방출 기간이 다음 펄스가 발생될 때까지 연장되도록 제어될 수 있다. 또한, 낮은 진폭을 가지는 레이저 방사의 방출 주기는 더 짧은 구간일 수 있어서 레이저 파워가 다음 펄스가 방출될 때까지 (심지어 0까지) 더 감소된다. 펄스에 후속하는 낮은 진폭의 레이저 방출의 구간이 후방 산란되거나 후방-반사된 레이저 펄스와 레이저 캐비티 내에서이러한 레이저 방사와의 SMI가 가능하도록 충분히 길어야 한다는 것은 명백하다.
SMI 센서의 레이저의 그러한 동작을 이용하여, SMI 신호 S의 신호 대 노이즈 비는 아래의 이유들 때문에 개선된다. SMI 신호 S는 강도 Ib를 갖는 후방-반사된 필드와 강도 I1을 갖는 레이저 캐비티 내부의 레이저 방사 필드 사이의 간섭 세기에 비례한다.
Figure 112012021408620-pct00001
이 신호의 노이즈는 n(I1)으로 정의된 레이저 노이즈에 의해 결정되며, n은 레이저 I1의 강도의 함수이다. 그런 SMI 센서의 공지된 동작 모드의 경우와 같은 일정한 레이저 파워에 대해, 신호 대 노이즈 비 SNR은 아래와 같이 주어진다:
Figure 112012021408620-pct00002
SMI 레이저 센서가 제안된 방법에 따라 동작할 때, 레이저는 더 높은 강도 g×I1으로 펄스가 만들어고, 펄스 구간은 레이저로부터 타겟 물체를 향하고 다시 돌아오는 왕복 시간과 동일하거나 그보다 더 짧다. 후방-반사된 레이저 방사는, 그 후, 증가된 파워 g×Ib를 가질 것이며, Ib는 낮은 인트라 캐비티 파워(intra cavity power)의 반사된 레이저 광의 파워 레벨로서 구해진다. SMI 신호 S가 후방-반사된 펄스와 낮은 강도의 보통의 레이저 방사 사이의 간섭 기간 동안 관찰될 때, 신호 S는 증가된 세기
Figure 112012021408620-pct00003
을 가진다. 반면에, I1이 변하지 않고 후방-반사된 부분 g*Ib가 I1에 비하여 여전히 작기 때문에, 노이즈는 동일하게 유지된다. 따라서, 전체적인 신호 대 노이즈 비는
Figure 112012021408620-pct00004
에 따라 증가한다. SMI 신호의 검출이 시간-게이트되어서(time-gated) 이 신호가 단지 높은 파워의 후방-반사된 펄스와 통상의(낮은) 레이저 강도를 갖는 레이저 방사와의 오버랩(overlap) 기간 동안 검출되고 평가될 때, 신호 대 노이즈 비는 위의 설명에 따라 증가한다.
레이저 펄스들의 펄스 구간은, 바람직하게는, 레이저의 완화 발진 주파수(relaxation oscillation frequency)의 역보다 더 길어야 한다. 이 조건은 필드 방정식의 레이져 동역학이 무시될 수 있고, 종래의 SMI 설명이 여전히 적용된다는 것을 보장한다. 예를 들어, 타겟 물체와 레이저 간의 거리에 대한 통상적인 수치는 30㎝이다. 이것은 제안된 방법에 따라 펄스 구간이 바람직하게는 2㎱와 동일하거나 더 낮아야 한다는 것을 의미한다. VCSEL(vertical cavity surface emission laser)의 경우에, 레이저가 임계값 위에서 충분히 잘 동작될 때, 완화 발진 주파수는 10㎓ 이상이다. 따라서, 펄스 구간은 0.1㎱보다 더 길게 조절되어야 하며, 즉, 0.2㎱와 2㎱ 사이의 범위 내에 있어야 한다. 제안된 방법에서, 반사된 레이저 필드와 레이저 캐비티 내의 레이저 필드 사이의 오버랩은 필요하다. 위의 경우에, 이것은 펄스의 출력 파워의 변화가 2㎱보다 더 빠를 필요가 있고, 또는 일반적인 경우에서는, 광이 레이저로부터 타겟으로 진행하고 되돌아오는데 걸리는 시간보다 더 빠를 필요가 있다는 것을 의미한다.
레이저 방출의 펄스 변조는 레이저 기술 분야의 서로 다른 공지된 수단들에 의해 수행될 수 있으며, 이 수단들에서 레이저 캐비티 내부의 이득(gain) 또는 손실(loss)은 적절하게 제어된다. SMI 센서의 레이저로서 레이저 다이오드의 경우에는, 변조는 레이저 다이오드의 구동 전류의 변조에 의해 주기적으로 수행될 수 있어서, 높은 구동 전류를 갖는 제1 구동 기간에 뒤이어 낮은 구동 전류를 갖는 제2 기간이 후속한다. 제1 기간은 레이저 펄스의 발생에 대응하고, 제2 기간은 낮은 진폭을 갖는 레이저 방사의 발생에 대응한다. 구동 전류를 통한 변조는 레이저 다이오드의 원하는 펄스 방출 동작의 매우 간단한 발생을 가능하게 한다.
따라서, 대응하는 SMI 센서 디바이스는 레이저, 바람직하게는 레이저 다이오드, 레이저의 출력 파워의 변화를 측정하도록 구성된 광 검출기, 및 레이저 방사를 방출하도록 레이저를 제어하는 제어 유닛을 적어도 포함한다. 제어 유닛은 레이저가 더 낮은, 바람직하게는 일정한, 진폭을 갖는 레이저 방사의 방출 주기가 후속하는 펄스 폭과 펄스 진폭을 갖는 레이저 펄스를 주기적으로 방출하는 것을 제어하도록 설계된다. 펄스 폭은, 감지될 물체에서의 반사 후의 펄스가 더 낮은 진폭의 레이저 방사의 방출 기간 동안 레이저에 재진입되도록 선택된다. 펄스 폭은 바람직하게는 2㎱와 동일하거나 더 작도록 조절되거나 선택된다. 그러한 값으로, SMI 센서 디바이스 및 그것의 측정 범위들의 통상적인 응용들이 커버된다.
SMI 센서에 접속되거나 또는 SMI 센서와 통합된 검출 유닛은 출력 파워의 측정된 변화에 기초하여 물체의 속도 및/또는 거리를 결정하기 위해, 공지된 방식으로 광 검출기의 신호를 검출하고 평가한다. 광 검출기는 검출 유닛의 일부일 수 있거나, 다른 경우에는, 검출 유닛에 접속된다. 검출 유닛은 후방 산란된 펄스와 낮은 진폭을 가지는 레이저 방사와의 오버랩 동안, 즉, 후방-반사된 레이저 펄스가 레이저 캐비티 내의 이러한 방사와 간섭할 때 측정되는, 광 검출기의 신호 기간만을 평가한다. 단지 이들 기간동안에만, SMI 신호는 평가되고 검출된다. 바람직하게는, 광 검출기로부터 전달된 신호 또는 광 검출기의 동작은 단지 전술한 기간 동안에만 신호를 제공하기 위해 적절하게 게이트된다.
제안된 방법은 하나 보다 많은 레이저를 가지는 SMI 센서 디바이스들에도 적용될 수 있다. 이들 레이저들은 그러한 디바이스의 비용을 줄이기 위해 오직 하나의 검출 유닛만을 공유할 수 있다. 이 경우에, 서로 다른 레이저들의 레이저 펄스가 차례로 방출되고 시간상 오버랩되지 않도록 서로 다른 레이저들이 제어된다. 따라서, 증가된 신호 대 노이즈 비를 갖는 SMI 신호들도 또한 시간상 오버랩되지 않고, 시간적 순서로 검출 유닛에 의해 검출될 수 있다. 이러한 수단에 의해, 전체 디바이스는 단일 검출 유닛에 의해 유리하게 동작될 수 있다.
제안된 방법과 대응하는 SMI 센서 디바이스를 이용하여, SMI 신호의 신호 대 노이즈 비는 SMI 센서가 통상의 동작 조건들, 즉, 일정한 진폭의 레이저 방사로 동작되는 경우에 비하여 증가될 수 있다. 그러한 레이저가 임계값보다 매우 높은 곳에서 동작될 때, 레이저 방사는
Figure 112012021408620-pct00005
와 함께 증가하는 샷(shot) 노이즈를 포함한다. 더 높은 파워에서 레이저는 통상적으로 모드 변이(mode transition)에 가깝기 때문에, 노이즈는 샷 노이즈가 우세할 뿐만 아니라, 소위 모드 분할 노이즈(mode partition noise)로 인해 증가한다. 이러한 경우에, 본 발명에 따른 펄스 기술은, 고 강도 노이즈가 반사로 인해 이미 약해진 후방-반사 펄스에만 존재하고, SMI 신호에 영향을 주지 않을 것이기 때문에, 현저한 이점들을 가진다. 제안된 방법 및 대응하는 디바이스의 또 다른 이점은 레이저가 낮은 평균 동작 전류에서, 그러므로 낮은 평균 온도에서 동작될 수 있다는 것이다. 이는 보통 높은 동작 온도에서 더 짧은 레이저의 수명에 관해 유리하다.
제안된 방법과 디바이스는 청구항들에 의해 정의된 보호 범위를 제한하지 않고 첨부된 도면들과 연계하여 예시의 방법으로 아래에 설명된다.
도 1은 제안된 SMI 센서 디바이스의 개략적인 셋업의 예를 도시한다.
도 2는 레이저 방사의 펄스 변조를 위한 구동 전류의 두 개의 예를 도시한다.
도 3은 두 개 이상의 레이저들을 가지는 SMI 센서의 경우에 제안된 방법에 따른 동작 원리를 보여주는 예를 도시한다.
도 1은 타겟 물체의 속도 또는 거리를 측정할 때, 제안된 SMI 레이저 센서 디바이스의 개략적인 셋업의 예를 도시한다. SMI 레이저 센서 디바이스는 레이저 펄스 드라이버(2)에 접속된 레이저(1)를 포함한다. 레이저 펄스 드라이버는 레이저(1)의 제어 유닛을 나타내거나 또는 그것의 일부이고, 변조된 구동 전류를 발생시켜 레이저(1)가 펄스들에 비해 낮은 진폭 또는 강도를 가지는 레이저 방출 기간이 후속하는 레이저 펄스들을 주기적으로 방출한다. 펄스들은 타겟 물체(3)의 방향으로 향해지고, 부분적으로 레이저(1)의 캐비티내로 후방-반사된다. 방출되고 후방-반사된 레이저 방사(4)는 도 1에 표시된다. 레이저(1)는 레이저 펄스에 대응하는 고 강도 필드가 발생되도록 제어되고, 이 레이저 펄스가 타겟 물체(3)에서 후방-반사되고 레이저 캐비티(1)로 재진입될 때, 레이저 강도는 통상(낮은) 동작 레벨로 전환되고 레이저 파워 또는 레이저 강도는 검출 유닛(5)에 의해 검출된다. 후방-반사된 레이저 펄스는 레이저 캐비티에 재진입할 때 내부 레이저 필드(6)와 간섭하여 출력 파워 또는 내부 파워에 변조, 즉, SMI 신호를 발생시킨다. 이 SMI 신호는 (더 높은 강도의 펄스들 없이) 통상의 레이저 동작에서 후방-반사된 방사에 비해 더 높은 후방-반사된 강도에 대응하기 때문에, 신호 대 노이즈 비는 증가된다. 검출 유닛(5)은, 그 후, 타겟 물체의 거리 및/또는 속도를 결정하기 위해 검출된 신호를 평가한다. 이 평가는 SMI 센서들을 이용하여 거리 및/또는 속도를 측정하는 종래 기술로부터 이미 공지된 것과 동일하다(예를 들어, 본 명세서의 도입부에 언급된 G.Giuliani 등의 저서를 참조).
도 2는 본 방법에 따른 펄스 레이저 출력을 발생시키기 위한 구동 전류들의 두 개의 예들을 도시한다. 제1 예시에서는, 펄스들은 펄스 폭 △tp를 가지는 펄스 구동 전류에 의해 발생되고, 뒤이어, 다음 펄스가 발생될 때까지 0으로 감소되는 낮은 구동 전류의 기간이 후속된다. 또 다른 가능성은 다음 펄스가 발생될 때까지 펄스를 발생시키기 위한 높은 전류에 후속하는 낮은 구동 전류를 유지시키는 것이다. 이것은 도 2의 두 번째 도표에 도시된다. 그럼에도 불구하고, 펄스들 사이의 전류는 또한 부가적으로 변화할 수 있다. 낮은 구동 전류의 기간은 적어도, 후방-반사된 펄스와 낮은 진폭의 레이저 방사와의 간섭이 레이저 캐비티의 내부에서 발생할 수 있으며, 적절한 광 다이오드와 접속되거나 또는 그것을 포함하는 검출 유닛(5)에 의해 검출될 수 있는 것을 보장하는 구간을 가져야한다.
도 3은 세 개의 레이저들(1)을 갖는 SMI 센서 디바이스의 예를 도시한다. 그러한 SMI 센서 디바이스의 비용들을 낮추기 위해서, 검출 전자기기, 즉, 검출 유닛(5)은 세 개의 레이저들(1)에 의해 공유된다. 레이저들은 본 발명에 따른 펄스 모드에서 동작된다. 이 동작은, 대응하는 레이저(1)의 구동 전류의 형상(run)의 시간 부분을 보여주는 이 도면의 왼쪽에 개략적으로 도시된 바와 같이, 레이저들에 의해 방출된 펄스들과, 따라서, 하부의 전류 펄스들도 마찬가지로 시간상 오버랩 되지 않도록 수행된다. 이것은 서로 다른 레이저들의 신호들의 순차적인 샘플링을 가능하게 한다. 이 경우에서는, 제1 레이저의 신호가 검출되었을 때, 즉, 고-강도 펄스의 후방-반사된 부분이 통상의 레이저 강도를 갖는 방사와 오버랩될 때, 제2 레이저의 펄스는 이미 발생된다. 제1 레이저의 신호의 검출 후에, 검출 유닛(5)은 제2 레이저로 전환되고, 그 후에 후방-반사된 펄스 부분이 레이저 캐비티로 재진입되며, 같은 방법으로 계속 진행된다. 따라서, 검출된 모든 SMI 신호들에 대해서, 신호 대 노이즈 비는 본 발명에 따라 증가하고, 그와 동시에 단지 하나의 검출 유닛(5)으로 세 개 이상의 레이저들의 동작이 달성된다.
본 발명이 도면들과 전술한 설명에서 상세하게 예시되고 설명되었지만, 그러한 예시 및 설명은 설명적이거나 예시적인 것일 뿐, 제한적이지 않는 것으로 고려되어야 하며, 본 발명은 개시된 실시예들에 국한되는 것은 아니다. 위에서 그리고 청구항들에서 설명된, 서로 다른 실시예들은 결합될 수도 있다. 본 분야의 숙련자들에 의해, 도면들, 명세서 및 첨부된 청구항들에 대한 연구로부터 청구된 발명을 실시하는데 있어서, 개시된 실시예들에 대한 또 다른 변형들이 이해되어지고 수행 될 수 있다. 예를 들어, 레이저의 펄스 출력을 발생시키기 위한 구동 전류는 도 2에 도시된 개략적인 형상과 다를 수도 있다. 특히, 펄스 형태는 직사각형 형태와도 다를 수 있다. 더욱이, 레이저 방출의 변조는 구동 전류와는 독립적인 또 다른 방법으로 수행될 수도 있다. 디바이스의 레이저는 레이저 다이오드에 제한적이지 않고, 레이저의 또 다른 유형, 예를 들어, 광 펌핑 고상 레이저(optically pumped solid state laser)일 수도 있다.
청구항들에서, "포함하다(comprising)"라는 용어는 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않고, 부정관사 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않는다. 수단들이 서로 다른 종속 청구항들에서 언급된다는 단순한 사실은 이러한 수단들의 조합이 이익을 얻는데 사용될 수 없다는 것을 의미하지는 않는다. 청구항들에서의 임의의 참조 부호들은 이들 청구항들의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
1 레이저
2 레이저 펄스 드라이버
3 타겟 물체
4 후방-반사된 레이저 방사
5 검출 유닛
6 내부 레이저 필드
7 구동 전류의 형상(run of driving current)

Claims (8)

  1. 물체(3)의 속도 및/또는 거리를 측정하기 위해 SMI(self-mixing interference) 센서를 동작시키는 방법으로서,
    상기 센서는, 레이저(1) 및 상기 레이저(1)의 출력 파워의 변화를 측정하도록 구성된 광 검출기를 적어도 포함하며,
    상기 레이저(1)는 레이저 펄스를 주기적으로 방출하고, 뒤이어 상기 레이저 펄스보다 더 낮은 진폭을 갖는 레이저 방사의 방출 기간이 후속되도록 제어되고, 상기 레이저 펄스의 펄스 폭은 상기 물체(3)에서의 반사 후의 상기 레이저 펄스가 상기 더 낮은 진폭을 갖는 레이저 방사의 방출 기간 동안 상기 레이저(1)에 재진입하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광 검출기의 측정 신호는, 상기 물체(3)에서 반사되고 상기 레이저(1)에 재진입하는 레이저 펄스들이 상기 레이저(1) 내에서 상기 더 낮은 진폭의 레이저 방사와 간섭하는 기간 동안에만 평가(evaluate)되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 하나의 검출 유닛(5)을 공유하는 다수의(several) 레이저(1)를 포함하는 SMI 센서의 경우에, 상기 다수의 레이저(1)는 서로 다른 레이저들(1)의 레이저 펄스들이 시간상 오버랩하지 않도록 제어되어, 상기 검출 유닛(5)이 상기 서로 다른 레이저들(1)의 측정 신호들을 순차적으로 검출하거나 평가하는 것을 가능하게 하는 방법.
  4. SMI 센서 디바이스로서,
    레이저(1),
    상기 레이저(1)의 출력 파워의 변화를 측정하도록 구성된 광 검출기, 및
    레이저 방사를 방출하도록 상기 레이저(1)를 제어하는 제어 유닛(2)
    을 적어도 포함하며,
    상기 제어 유닛(2)은 상기 레이저(1)를, 레이저 펄스를 주기적으로 방출하고, 뒤이어 상기 레이저 펄스보다 더 낮은 진폭을 갖는 레이저 방사의 방출 기간이 후속하도록 제어되게 설계되고, 상기 레이저 펄스의 펄스 폭은, 감지될 물체(3)에서의 반사 후의 상기 레이저 펄스가 상기 더 낮은 진폭을 갖는 레이저 방사의 방출 기간 동안 상기 레이저(1)에 재진입하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 SMI 센서 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어 유닛(2)은, 상기 레이저에 변조된 구동 전류를 인가함으로써 상기 레이저 펄스를 방출하기 위해 상기 레이저(1)를 제어하도록 설계되는 SMI 센서 디바이스.
  6. 제4항에 있어서, 상기 펄스 폭은 2㎱와 동일하거나 더 작은 SMI 센서 디바이스.
  7. 제4항에 있어서, 출력 파워의 측정된 변화에 기초하여 상기 물체(3)의 속도 및/또는 거리를 결정하기 위해 상기 광 검출기의 측정 신호가 평가되는 검출 유닛(5)이 제공되며, 상기 검출 유닛(5)은 상기 물체(3)에서 반사되고 상기 레이저(1)에 재진입하는 레이저 펄스들이 상기 레이저(1) 내에서 상기 더 낮은 진폭의 레이저 방사와 간섭하는 기간 동안에만 상기 측정 신호를 검출하거나 평가하도록 설계되는 SMI 센서 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 검출 유닛(5)을 공유하는 다수의 레이저(1)를 포함하고, 상기 제어 유닛(2)은 서로 다른 상기 레이저들(1)의 레이저 펄스들이 시간상 오버랩하지 않도록 상기 다수의 레이저(1)를 제어하도록 설계되는 SMI 센서 디바이스.
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