Sīks skaidrojums par fāzes fotoelektriskā attāluma mērītāja gaismas avotu
Fāzu diapazona meklētāja gaismas avoti galvenokārt ietver gallija arsenīda (GaAs) diodes un hēlija-neona (He-Ne) gāzes lāzerus. Pirmo parasti izmanto maza attāluma meklētājos, bet otro izmanto vidēja un liela attāluma meklētājos. Tālāk ir sniegts ievads par šiem diviem gaismas avotiem.
(1) Gallija arsenīda (GaAs) diode
Gallija arsenīda (GaAs) diode ir kristāla diode. Tāpat kā parastajai diodei, arī tai ir iekšpuse savienojums, kā parādīts attēlā {{0}}. Tā pretestība uz priekšu ir maza, un tā pretestība ir liela. Ja spēcīga strāva tiek ievadīta virzienā uz priekšu, infrasarkanā gaisma ar viļņa garumu no 0,72 līdz 0,94 m izplūst no krustojuma, un izstarotās gaismas intensitāte mainīsies atkarībā no ievadītās strāvas stipruma, tāpēc to var vienkārši mainīt, mainot barošanas strāvu Gaismas intensitātes izejas modulēšana ir tā sauktā "līdzstrāvas modulācija". Tas ir ļoti nozīmīgi, lai attāluma meklētājs tiktu izmantots kā gaismas avots, jo tas var tieši modulēt gaismas intensitāti, un nav nepieciešams aprīkot modulatoru ar sarežģītu struktūru un lielu enerģijas patēriņu. Turklāt, salīdzinot ar citiem gaismas avotiem, gallija arsenīda diodes gaismas avotam ir mazs izmērs, viegls svars, stingra struktūra un nav bailes no vibrācijas, kas veicina diapazona meklētāja miniaturizāciju un pārnesamību.
(2) Hēlija-Ne (He-Ne) gāzes lāzers
Hēlija-neona gāzes lāzers sastāv no izlādes caurules, ierosmes barošanas avota un rezonanses dobuma. Izlādes caurule ir kristāla caurule, kuras iekšējais diametrs ir vairāki milimetri. Caurule ir piepildīta ar jauktu hēlija un neona gāzi. Caurules garums svārstās no dažiem centimetriem līdz desmitiem centimetru. Jo garāka caurule, jo lielāka izejas jauda. Abos caurules galos ir uzstādīti optiski precīzi apstrādāti Brewster logi. Ierosināšanas jaudai parasti var izmantot līdzstrāvas, maiņstrāvas vai augstfrekvences jaudas izlādes metodes. Pašlaik visbiežāk tiek izmantota līdzstrāvas jaudas izlādes metode, un tās priekšrocība ir tā, ka lāzera izvade ir stabila. Rezonanses dobums sastāv no diviem sfēriskiem spoguļiem, no kuriem viens ir pilnībā atstarojošs un otrs daļēji caurspīdīgs. Tās caurlaidība ir 2 procenti, tas ir, atstarošanas spēja joprojām ir 98 procenti.
Hēlija atoms izlādes caurulē, ierosinot barošanas avotu, nepārtraukti lec uz augstu enerģijas līmeni. Kad tas saduras ar neona atomu, enerģija nepārtraukti tiek pārnesta uz neona atomu, tā ka neona atoms nepārtraukti lec augstā enerģijas līmenī, un tas atgriežas augstā enerģijas līmenī. līdz bāzes līmenim. Tajā pašā laikā fotonu ierosmes ietekmē neona atomi augstā enerģijas līmenī tiek stimulēti izstarot atpakaļ uz bāzes enerģijas līmeni, un šajā laikā tiek ražoti jauni fotoni. Vispārīgi runājot, lielākā daļa fotonu izlēks cauri caurules sieniņai vai tos absorbēs caurules siena, un tikai fotoni gar caurules sienas asi tiks atspoguļoti uz priekšu un atpakaļ starp diviem spoguļiem, radot nepārtrauktu starojumu un gaismas pastiprināšanos. .
Brewster logs ir ļoti pulēta kristāla plāksne, un leņķi starp loga virsmas normālu un caurules asi sauc par Brewster leņķi. Šis leņķis mainās atkarībā no loga materiāla, kristāla logu gadījumā tas ir aptuveni vienāds ar 56o. Kad gaismas vilnis krīt uz loga gar caurules asi, gaismas viļņa elektriskās vibrācijas komponents pa papīra virsmu (attēlā norādīts ar bultiņu) tiks pilnībā pārraidīts bez atstarošanas; savukārt komponents pa virzienu, kas ir perpendikulārs papīra virsmai (attēlā norādīts ar bultiņu) Melnie punkti) tiek atspoguļoti tā, ka atlikušā gaisma ir lineāri polarizēta gaisma, kas vibrē gar papīru. Pēc tam šāda gaisma rezonanses dobumā skrien šurpu turpu, jo jaundzimušiem stimulētā starojuma fotoniem ir tāds pats vibrācijas virziens kā sākotnējiem fotoniem, tas ir, uzkrātā gaisma vienmēr ir lineāri polarizēta gaisma, kas vibrē pa virzienu. Tāpēc, ikreiz, kad tie iziet cauri Brewster logam, gandrīz visi tie iziet cauri, nezaudējot gaismu.
Lāzers, kas aprīkots ar Brewster logu, tieši izvada lineāri polarizētu gaismu, tāpēc fotoelektrisko modulatoru grupai nav nepieciešams polarizators, tādējādi izvairoties no vispārējā modulatora krītošās gaismas, kas rada aptuveni 50 procentu gaismas intensitātes zudumu, izejot cauri polarizatoram. Defekti. Tāpēc ar iepriekš minēto lāzeru aprīkota tālmēra maksimālais darbības rādiuss var sasniegt 40-50km.
Hēlija-neona gāzes lāzera izstarotajam lāzeram ir ļoti stabila frekvence un fāze, augsta virziena un nepārtraukta emisija, tāpēc to plaši izmanto lāzera diapazonā, kolimācijā, komunikācijā un hologrāfijā. Tomēr hēlija-neona gāzes lāzeram ir arī savi trūkumi, tas ir, efektivitāte ir ļoti zema, un tā izejas jaudas attiecība pret ievades jaudu ir tikai viena tūkstošā daļa. Tāpēc lāzera tālmēra lāzera izejas jauda ir tikai aptuveni 2-5mW.
