เลเซอร์วัดระยะทางสั้น ๆ (<1 ซม.) อย่างไรเมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ช้าเกินไปสำหรับเวลาที่เครื่องจะทำงาน

ฉันสงสัยว่าเซ็นเซอร์ LIDAR สามารถวัดระยะทางน้อยกว่า 2 มม. ได้อย่างไร ฉันไม่เห็นว่าพวกเขาจะทำได้อย่างไร

ความเร็วของแสงคือ 300,000,000 m / s ดังนั้นเวลาในการเดินทางควรอยู่ภายใน 14ps ซึ่งเกินความสามารถของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ​​(> 71 GHz)

ดังนั้นพวกเขาจะทำอย่างไร

ที่ 2 มม. เวลาของเที่ยวบินจะไม่ถูกใช้ อินเตอร์เฟอโรเมท ซึ่งแตกต่างจากเวลาของเที่ยวบินที่สามารถกำหนดระยะทาง (และความเร็วทางอ้อม) จริงๆสามารถใช้ interferometry ในการวัดคุณสมบัติอื่น ๆ และมีอัตราการสุ่มตัวอย่างที่สูงขึ้นมาก บางสิ่งที่น่าอัศจรรย์ได้ถูกทำขึ้นโดยใช้หลักการนี้รวมถึง LIGO หรือตรวจสอบอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของโลกต่อความเร็วของโฟตอนที่เดินทางไปและออกจากพื้นผิวโลก หรือกำลังดักข้อมูลใครบางคนจากข้างนอกบ้านโดยการวัดการสั่นสะเทือนของบางสิ่งบางอย่างในห้อง

Interferometry วัดความเร็วโดยตรงที่สุด มันค่อนข้างตรงไปตรงมาเล็กน้อยในการวัดระยะทาง

คุณสามารถเล่นกับตัวเองได้ค่อนข้างง่าย (ตราบใดที่คุณมีออสซิลโลสโคป) โดยใช้เทคนิคการผสมตัวเองซึ่งต้องใช้เลเซอร์ไดโอดที่มีไดโอดตรวจสอบในตัวไม่เช่นนั้นคุณต้องใช้เลนส์ราคาแพงมากมาย hobbiest ทั่วไป

มันยอดเยี่ยมมาก คุณควรลอง เลเซอร์ไดโอดที่จำเป็นพร้อมโฟโตไดโอดในตัวสามารถซื้อได้ในราคาเพียงไม่กี่ดอลลาร์ (1 / 10th ของราคาปกติ) หากคุณดูร้านค้าอิเล็กทรอนิกส์ส่วนเกินอย่าง Jameco มากกว่าสถานที่เช่น Mouser หรือ Digikey เพียงตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตรวจสอบแผ่นข้อมูลเพื่อให้แน่ใจว่ามีโฟโตไดโอดอยู่ภายใน นอกจากนี้คุณยังไม่ต้องการโมดูลเลเซอร์ที่อาจมีสายในการตรวจสอบโฟโตไดโอดเพื่อรักษาพลังงานแสงคงที่เนื่องจากคุณต้องเข้าถึงเลเซอร์ไดโอด

การสาธิตวิดีโอของคนธรรมดา: https://www.youtube.com/watch?v=MUdro-6u2Zg

กระดาษที่มีความหมายมากขึ้นหลังจากดูวิดีโอถ้าคุณยังไม่ทราบ: http://sci-hub.tw/http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1464-4258/ 6/4 / 371 / pdfซึ่งสามารถอ่านได้ในsemanticscholar.orgและ paywalled ที่นี่ Giuliani และคณะ J. Opt A: แอปบริสุทธิ์ เลือก 4 (2002) S283 – S294

ในขณะที่คำตอบนี้บอกว่า "ผู้รบกวน" พวกมันนับ แต่เพียงขอบ แต่พวกเขาไม่ได้วัดระยะทางที่แน่นอน คุณสามารถเคลื่อนย้ายบางสิ่งบางอย่างและนับจำนวนเส้นขอบและเศษส่วนของมันและพูดว่า "มันถูกเคลื่อนย้ายด้วย 42 ความยาวคลื่น" และตรวจสอบความดันอากาศและความชื้นและเพื่อประเมินความยาวคลื่นปัจจุบันในอากาศ แต่คุณไม่สามารถใช้ตัวใดตัวหนึ่ง 2 มม. บวก 42 ความยาวคลื่น

มีเครื่องวัดความยาวคลื่นคู่ที่สามารถพยายามแก้ไขความคลุมเครือนี้ แต่มักจะมีความคลุมเครืออื่น ๆ

เมื่อวัดระยะทางของมิลลิเมตรเมตรหรือเพื่อการใช้เลเซอร์เป็นสิ่งที่มักจะใช้เป็นเลเซอร์เซนเซอร์ ลิงค์นั้นและลิงค์ทั้งสามด้านล่างอธิบายหลักการทั้งหมด

ลำแสงเลเซอร์เป็นลำแสงของแสงแบบคอลลิเมตและความบริสุทธิ์ของความยาวคลื่นไม่ได้มีความสำคัญหลักยกเว้นว่าคุณสามารถใช้ฟิลเตอร์เพื่อป้องกันแสงโดยรอบที่รุนแรง มันฉายภาพประมาณ 1 มม. ไปยังเป้าหมายของคุณในระยะทางไกลและใช้เลนส์ถ่ายภาพและเซ็นเซอร์รับภาพ 1D หรือ 2D จากตำแหน่งออฟเซ็ตจากลำแสง

เลเซอร์มักจะถูกพัลส์และภาพ "เปิด" และ "ปิด" คู่สามารถถูกลบออกเพื่อปรับปรุงจุดเลเซอร์ที่สัมพันธ์กับความยุ่งเหยิงของภาพ

การกระจัดตามเซ็นเซอร์สอดคล้องกับการกระจัดออกจากหน่วย เมื่อมันถูก zeroed อย่างระมัดระวังคุณสามารถปิดและต่อมาวัดระยะทางที่แน่นอนไปยังวัตถุอื่นแม้ว่าจะไม่มีการเคลื่อนไหว สิ่งนี้มีประโยชน์มากกว่าการนับขอบด้วย interferometer ซึ่งคุณจะต้องเริ่มจากศูนย์เสมอและจากนั้น moooooooove ออกไปสู่ตำแหน่งสุดท้ายของคุณโดยนับจำนวนทั้งหมดไปพร้อมกัน

ความคิดเห็นนี้กล่าวถึงการตรวจเอกซ์เรย์ที่เชื่อมโยงกันและนั่นเป็นการวัดระยะทางแบบไม่สัมผัสแสงระยะทางสัมบูรณ์ แต่โดยทั่วไปจะไม่ใช้เลเซอร์

แหล่ง

ที่มาและที่มา