Fāzes lāzera diapazona noteikšana
Fāzes tipa lāzera diapazona noteikšana ir paredzēta, lai izmērītu fāzes izmaiņas, ko ģenerē lāzera modulācijas signāls, izplatoties uz priekšu un atpakaļ mērāmajā attālumā, un pēc tam aprēķināt attālumu, ko attēlo fāzes aizkaves izmaiņas atbilstoši modulācijas frekvencei. signālu, tas ir, lai izmērītu fāzes izmaiņas. Netiešā metode aizstāj tiešo lāzera lidojuma laika mērīšanu, lai realizētu attāluma mērīšanu. Fāzu lāzera diapazona noteikšana parasti ir piemērota tuva diapazona mērījumiem un var sasniegt milimetru līmeņa precizitāti. Mērīšanai nelielā attālumā fāzes lāzera diapazona noteikšanas metode ir pārāka par citām attāluma noteikšanas metodēm ātruma, precizitātes un stabilitātes ziņā. Tomēr, tā kā fāzes lāzera emisijas jauda nevar būt pārāk liela, mērījumi joprojām ir ierobežoti. Lai pēc iespējas palielinātu mērījumu diapazonu, nodrošinot attāluma mērīšanas precizitāti un uzlabojot sistēmas signāla-trokšņa attiecību, parasti tiek izmantots optiskais stūra reflektors.
kā mērķis. Tā kā paša gaismas viļņa frekvence ir 1110 Hz vai lielāka, ir ļoti grūti tieši izmērīt šāda augstfrekvences signāla fāzi, tāpēc fāzes lāzera tālmērītājam lāzers parasti ir jāmodulē. Analīzes ērtībai pieņemsim, ka modulācijas frekvence ir f, viļņu forma ir sinusoidāls vilnis un viļņa garums λ, pieņemot, ka uztveršanas pozīcija atrodas punktā A' (faktiskā raidīšanas un uztveršanas pozīcija atrodas punktā A), AB =BA', AA'=2L un signāla vilnis iet cauri Fāzes nobīde pēc AA' ir ?, un lidojuma laiks ir t, tad izmērītais attālums L ir
Starp tiem Ls ir pusviļņa garums, ko sauc par lineāla garumu, m ir integrālo ciklu skaits gaismas viļņa pilnā gājienā, un Δm ir atlikums, kas mazāks par 2π. Fāzes lāzera diapazona noteikšanas princips ir līdzīgs attāluma mērīšanai ar lineālu. Lineāla garums ir Ls, un izmērītais attālums ir vienāds ar lineāla veselu skaitļu daudzkārtni plus atlikums ir mazāks par vienu lineālu. Pie dotās modulācijas frekvences f un standarta atmosfēras apstākļiem mērīšanas lineāla garums Ls ir noteikta konstante, tāpēc, lai iegūtu izmērīto attālumu L, nepieciešams tikai noteikt proporcionālo skaitli Δm starp visu lineālu m un atlikušo garumu. .
Vissvarīgākais fāzes diapazona noteikšanas uzdevums ir noteikt fāzes atšķirību starp galveno vilni un atbalsi. Izmantoto galveno ierīci sauc par fāzes detektoru (pazīstams arī kā fāzes detektors), kas var noteikt fāzes atšķirību starp diviem signāliem. Fāzes detektorus var iedalīt divās kategorijās: analogās fāzes detektori un digitālie fāzes detektori. Analogās fāzes detektorus var iedalīt divos veidos: produkta tips un superpozīcijas veids atbilstoši darbības principam. Analogo fāzes detektoru zemās precizitātes dēļ digitālos fāzes detektorus pašlaik parasti izmanto augstas precizitātes lāzera diapazona noteikšanas sistēmās.
