(3) 相干性好。光的相干性一般分为时间和空间相干性。时间相干性就是指同一光源在不大于t的两个不同时刻发生的光在空间某处交会能产生干涉的性质,t称为相干时间,是表征时间相干性的参量,t=1/∆v,∆v为谱线线宽。由于t=1/∆v,因而,光的单色性越好,相应的相干时间越长,相干性越好。空间相干性是指同一时刻,处于某给定光波的同一波阵面上不同两点之间波场的相干性。对于激光器,不放置双缝也可以观察到干涉现象,因而,激光具有极好的空间相干性。文献综述

   (4)亮度高。光亮度的定义:单位面积的光源表面,在其法向单位立体角内传送的光功率。由于激光器在时间(单色性)和空间(方向性)方面的高度集中,因而具有极高的亮度。

2 激光测距的原理

常用的激光测距的方法有脉冲法,干涉法,相位法等,这些方法特点不同,不同的测量环境应用不同的测量方法。比如脉冲法的测量范围从几十米到几万千米,精度为米量级,主要用于军事、科研领域。干涉法主要用于测量厘米级的距离测量,精度高达微米量级。而相位法测量范围从几米到几千米,精度也为微米量级。所以,在实际的测量工作中,要根据不同的测量范围和精度,选择不同的测量方法。

2.1 脉冲法

    脉冲激光测距是激光最早的应用之一,也是激光在测绘领域最早的应用,它主要是应用激光具有亮度高、方向性好、功率大的特点,它是通过接收被待测目标漫反射的信号,进行距离测量的。脉冲法激光测距与雷达的原理相似,都是利用激光器向目标发射激光脉冲或者脉冲串,计数器测量从激光器发射出脉冲到到达目标并经目标返回到接收机的往返时间,由此计算距离。其原理图如图1.5所示,公式为d=ct/2,d为所测距离,c为光速,t为所测的往返时间。

       图1.5      脉冲法激光测距示意图

    脉冲法激光测距仪的结构可分为发射系统、接收系统与观察瞄准系统三大部分,另外还有供电的电源。发射系统由带有调Q装置的固体激光器和发射光学系统组成。为了减小结构,发射光学系统通常采用伽利略望远镜,将激光器置于该望远镜的目镜处,正好利用望远镜的视角放大率来减小激光的发射角。选择光学系统的参数主要依据激光器产生的激光光束的发射角在1mrad左右,因此要求望远镜的放大倍率约10左右。源.自/优尔·论\文'网·www.youerw.com/

脉冲激光测距仪的精度,由测距精度公式计算:

由于光在大气中的传播速度C受大气折射率变化的影响,误差大约为1×10^(-6),对光速C的影响可以忽略不计,因此它的精度基本上取决于测距系统总的时间分辨率∆t。∆t与下列因素有关:激光脉冲宽度(持续时间);反射器(或反射目标)和光接收系统对脉冲的展宽;计数器的频率上限。其中最主要的是脉冲宽度,如时间分辨率∆t为6.7ns,而与脉冲前沿的持续时间相当,则测距误差可以计算。

             

脉冲法激光测距的原理和结构简单,所测量的距离远,能量消耗小,最重要的是一次测量之后就能得到单值距离,缺点就是测量精度不高。其可测量的距离与光电接受灵敏度和激光发射功率有关,测量精度主要依赖于时间测量精确度、激光脉冲的上升沿、探测器的信噪比和通道的带宽。

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