Ласерските опсези станаа неопходни алатки во полињата кои се движат од спорт и градба до воени и научни истражувања. Овие уреди мерат растојанија со извонредна прецизност со испуштање на ласерски пулси и анализирање на нивните рефлексии. Да се цени како тие работат, неопходно е да се срушат нивните основни компоненти. Во оваа статија, ќе ги истражиме клучните делови на ласерскиот опсег и нивните улоги во испорака на точни мерења.
1. Ласерска диода (емитер)
Во срцето на секој ласерски опсег е ласерската диода, која генерира кохерентен светлосен зрак што се користи за мерење. Обично, работејќи во блискиот инфрацрвен спектар (на пр., 905 nm или 1550 nm бранови должини), диодата испушта кратки, фокусирани пулси на светлина. Изборот на бранова должина ја балансира безбедноста (за да ги заштити човечките очи) и перформансите во различни услови на животната средина. Диоди со висок квалитет обезбедуваат постојан интензитет на зракот, клучен за точност на долг дострел.
2 Систем за оптички леќи
Системот за оптички леќи служи две основни функции:
- Колимација: Испуштениот ласерски зрак е стеснет и усогласен во паралелен зрак за да се минимизира дисперзијата на растојанието.
- Фокусирање: За враќање на рефлектираната светлина, леќите ги концентрираат расфрланите фотони на детекторот.
Напредните опсези може да вклучуваат прилагодливи леќи или способности за зумирање за да се прилагодат на различни големини или растојанија.
3. Фотодектор (приемник)
Фотодекторот - честопати лавина фотодиода (АПД) или пин -диода - ги опфаќа рефлектираните ласерски пулсирања. АПД-ата се најпосакувани за апликации со долг дострел заради нивната висока чувствителност и можност за засилување на слабите сигнали. За да се филтрира амбиенталната светлина (на пр., Сончева светлина), филтрите за оптички опсег се интегрирани во приемникот, обезбедувајќи само специфична бранова должина на ласерот.
4. коло за време на летот (TOF)
Колото за време на летот е мозокот зад пресметката на растојанието. Го мери временското одложување помеѓу испуштениот пулс и откриениот одраз. Бидејќи светлината патува со позната брзина (3 × 10⁸ m/s), растојанието се пресметува со помош на формулата:
Ултра-брзинските тајмери (со резолуции во пикосекунди) се клучни за прецизност на милиметарско ниво, особено во апликации со краток дострел.
5. Единица за обработка на сигнал
Сурови податоци од фотодекторот се обработуваат со микроконтролер или процесор за дигитален сигнал (DSP). Оваа единица го филтрира бучавата, ги компензира факторите на животната средина (на пр. Атмосферско слабеење) и ги претвора временските мерења во читања на далечина. Напредните алгоритми исто така може да се справат со повеќекратни ехо (на пр., Игнорирајќи зеленило при таргетирање на стебло на дрво).
6 дисплеј и кориснички интерфејс
Повеќето опсезини имаат LCD или OLED дисплеј за да покажат мерења, честопати додадени со режими како прилагодување на наклонот, континуирано скенирање или Bluetooth конекција за најавување на податоци. Влезови на корисници - бутони, екран на допир или ротациони бирање - дозволуваат прилагодување за специфични случаи на употреба, како што се голф, лов или преместување.
7. Напојување
Компактна батерија што може да се надополнува (на пр., Ли-јон) или ќелии за еднократна употреба го напојуваат уредот. Енергетската ефикасност е критична, особено за рачните модели што се користат во поставките на отворено. Некои опсези за заштеда на напојување вклучуваат режими за заштеда на електрична енергија за да го продолжат траењето на батеријата за време на неактивноста.
8. Системи за домување и монтирање
Куќиштето е дизајнирано за издржливост и ергономија, честопати со материјали отпорни на вода или отпорни на шок (IP оценки). За интеграција со друга опрема (на пример, камери, пушки или беспилотни летала), може да бидат вклучени опции за монтирање како приклучоци за статив или шини со пикатини.
Како сето тоа работи заедно
1. Ласерската диода испушта пулс кон целта.
2. Оптичкиот систем го насочува зракот и собира рефлексии.
3. Фотодекторот го доловува сигналот за враќање, филтриран од бучава од околината.
4. Колото TOF го пресметува изминатото време.
5. Процесорот го претвора времето во растојание и го прикажува резултатот.
Заклучок
Од прецизноста на својата ласерска диода до софистицираност на алгоритмите за обработка, секоја компонента на ласерскиот опсег игра клучна улога во обезбедувањето точност и сигурност. Без разлика дали сте играч на голф што судите на теренот за мапирање или инженер, разбирањето на овие елементи помага во изборот на вистинската алатка за вашите потреби.
Време на пост: март-18-2025 година