Fazno lasersko določanje razdalje
Fazno lasersko določanje obsega je namenjeno merjenju fazne spremembe, ki jo ustvari signal laserske modulacije v procesu širjenja naprej in nazaj na razdalji, ki jo je treba izmeriti, in nato izračuna razdalje, ki jo predstavlja sprememba fazne zakasnitve glede na frekvenco modulacije. signala, torej za merjenje fazne spremembe. Indirektna metoda nadomešča neposredno merjenje laserskega časa letenja, da se izvede merjenje razdalje. Fazno lasersko določanje razdalje je običajno primerno za meritve na blizu in lahko doseže milimetrsko natančnost. Pri merjenju na kratke razdalje je metoda faznega laserskega določanja razdalje boljša od drugih metod določanja razdalje v smislu hitrosti, natančnosti in stabilnosti. Ker pa moč sevanja faznega laserja ne more biti prevelika, je meritev še vedno omejena. Da bi čim bolj povečali merilno območje ob predpostavki zagotavljanja točnosti merjenja razdalje in izboljšali razmerje med signalom in šumom sistema, se optični kotni reflektor običajno uporablja kot kombinacija
kot tarča. Ker je frekvenca samega svetlobnega vala 1110 Hz ali več, je zelo težko neposredno izmeriti fazo tako visokofrekvenčnega signala, zato mora fazni laserski daljinomer običajno modulirati laser. Za lažjo analizo naj bo modulacijska frekvenca f, valovna oblika sinusni val in valovna dolžina λ, ob predpostavki, da je sprejemni položaj v točki A' (dejanski oddajni in sprejemni položaj sta v točki A), AB =BA', AA'=2L in signalni val prehaja skozi Fazni premik po AA' je ?, čas letenja pa t, potem je izmerjena razdalja L
Med njimi je Ls polovična valovna dolžina, ki se imenuje dolžina ravnila, m je število integralnih ciklov v polnem hodu svetlobnega vala in Δm je ostanek, manjši od 2π. Princip faznega laserskega določanja razdalje je podoben merjenju razdalje z ravnilom. Dolžina ravnila je Ls, izmerjena razdalja pa je enaka celemu večkratniku ravnila plus preostanek, manjši od enega ravnila. Pri dani frekvenci modulacije f in standardnih atmosferskih pogojih je dolžina Ls merilnega ravnila določena konstanta, zato je za pridobitev izmerjene razdalje L potrebno le določiti sorazmerno število Δm med celotnim ravnilom m in preostalo dolžino .
Najpomembnejša naloga faznega določanja obsega je zaznavanje fazne razlike med glavnim valom in odmevom. Uporabljena osnovna naprava se imenuje fazni detektor (znan tudi kot fazni detektor), ki lahko zazna fazno razliko med obema signaloma. Fazne detektorje lahko razdelimo v dve kategoriji: analogne fazne detektorje in digitalne fazne detektorje. Analogne fazne detektorje lahko glede na načelo delovanja razdelimo na dve vrsti: tip izdelka in tip superpozicije. Zaradi nizke natančnosti analognih faznih detektorjev se trenutno digitalni fazni detektorji običajno uporabljajo v visoko natančnih laserskih sistemih za določanje razdalje.
