Rango de láser de fase
El rango de láser de tipo fase es para medir el cambio de fase generado por la señal de modulación láser en el proceso de propagación de ida y vuelta sobre la distancia a medir, y luego calcular la distancia representada por el cambio de retardo de fase según la frecuencia de la modulación señal, es decir, para medir el cambio de fase. El método indirecto reemplaza la medición directa del tiempo de vuelo del láser, para realizar la medición de la distancia. El rango de láser de fase suele ser adecuado para mediciones de rango cercano y puede lograr una precisión de nivel milimétrico. Para la medición de distancias cortas, el método de rango de láser de fase es superior a otros métodos de rango en términos de velocidad, precisión y estabilidad. Sin embargo, dado que la potencia de emisión del láser de fase no puede ser demasiado alta, la medición sigue siendo limitada. Para aumentar el rango de medición tanto como sea posible con la premisa de garantizar la precisión de la medición de distancia y mejorar la relación señal-ruido del sistema, generalmente se usa un reflector de esquina óptico como una combinación
como objetivo. Dado que la frecuencia de la onda de luz en sí es tan alta como 1110 Hz o más, es muy difícil medir directamente la fase de una señal de alta frecuencia, por lo que el telémetro láser de fase generalmente necesita modular el láser. Para facilitar el análisis, sea f la frecuencia de modulación, la forma de onda una onda sinusoidal y la longitud de onda λ, suponiendo que la posición de recepción está en el punto A' (las posiciones reales de transmisión y recepción están ambas en el punto A), AB =BA', AA'=2L, y la onda de la señal pasa El cambio de fase después de AA' es ?, y el tiempo de vuelo es t, entonces la distancia medida L es
Entre ellos, Ls es la mitad de la longitud de onda, que se denomina longitud de la regla, m es el número de ciclos integrales en el recorrido completo de la onda de luz y Δm es el resto menor que 2π. El principio del rango de láser de fase es similar a medir la distancia con una regla. La longitud de la regla es Ls, y la distancia medida es igual al múltiplo entero de la regla más el resto menos que una regla. Bajo la frecuencia de modulación f dada y las condiciones atmosféricas estándar, la longitud Ls de la regla de medición es una constante definida, por lo que para obtener la distancia medida L, solo es necesario determinar el número proporcional Δm entre toda la regla m y la longitud restante .
La tarea más importante del rango de fase es detectar la diferencia de fase entre la onda principal y el eco. El dispositivo central utilizado se denomina detector de fase (también conocido como detector de fase), que puede detectar la diferencia de fase entre las dos señales. Los detectores de fase se pueden dividir en dos categorías: detectores de fase analógicos y detectores de fase digitales. Los detectores de fase analógicos se pueden dividir en dos tipos: tipo de producto y tipo de superposición según el principio de funcionamiento. Debido a la baja precisión de los detectores de fase analógicos, los detectores de fase digitales se utilizan normalmente en los sistemas de medición láser de alta precisión en la actualidad.
