激光的原理

現在是高科技的年代，激光測距儀代替了傳統的鋼尺和超聲波測距儀，極大的提供高了我們的測量工作效率。下面我把激光的原理跟大家簡(jiǎn)單的介紹下有助于更多的人了解激光這神秘的東西。
大家經(jīng)常用到卷尺吧，在各種測量長(cháng)、寬、高的地方，你可能優(yōu)選用卷尺，可今天我要向你推薦手持激光測距儀。
激光的原理|手持激光測距儀的原理：
如果光以速度c在空氣中傳播，在A(yíng)、B兩點(diǎn)間往返一次所需時(shí)間為t，則A、B兩點(diǎn)間距離D可用下列表示：D=ct/2
式中：
D——測點(diǎn)A、B兩點(diǎn)間距離；
c——光在大氣中傳播的速度；
t——光往返A、B一次所需的時(shí)間。
由上式可知，要測量A、B距離實(shí)際上是要測量光傳播的時(shí)間t，根據測量時(shí)間方法的不同，激光測距儀通?？煞譃槊}沖式和相位式兩種測量形式。
目前在短距離精密測距中一般采用的是相位式激光測距，即用無(wú)線(xiàn)電波段的頻率，對激光束進(jìn)行幅度調制并測定調制光往返測線(xiàn)一次所產(chǎn)生的相位延遲，再根據調制光的波長(cháng)，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經(jīng)往返測線(xiàn)所需的時(shí)間，如下圖所示。
若調制光角頻率為ω，在待測量距離D上往返一次產(chǎn)生的相位延遲為φ，則對應時(shí)間t 可表示為：
t=φ/ω
將此關(guān)系代入（3-6）式距離D可表示為
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
式中：
φ——信號往返測線(xiàn)一次產(chǎn)生的總的相位延遲。
ω——調制信號的角頻率，ω=2πf。
U——單位長(cháng)度，數值等于1/4調制波長(cháng)
N——測線(xiàn)所包含調制半波長(cháng)個(gè)數。
Δφ——信號往返測線(xiàn)一次產(chǎn)生相位延遲不足π部分。
ΔN——測線(xiàn)所包含調制波不足半波長(cháng)的小數部分。
ΔN=φ/ω
激光的原理在給定調制和標準大氣條件下，頻率c/(4πf)是一個(gè)常數，此時(shí)距離的測量變成了測線(xiàn)所包含半波長(cháng)個(gè)數的測量和不足半波長(cháng)的小數部分的測量即測N或φ，由于近代精密機械加工技術(shù)和無(wú)線(xiàn)電測相技術(shù)的發(fā)展，已使φ的測量達到很高的精度。
為了測得不足π的相角φ，可以通過(guò)不同的方法來(lái)進(jìn)行測量，通常應用*多的是延遲測相和數字測相，目前短程激光測距儀均采用數字測相原理來(lái)求得φ。
由上所述一般情況下相位式激光測距儀使用連續發(fā)射帶調制信號的激光束，為了獲得測距高精度還需配置合作目標，而目前推出的手持式激光測距儀是脈沖式激光測距儀中又一新型測距儀，它不僅體積小、重量輕，還采用數字測相脈沖展寬細分技術(shù)，無(wú)需合作目標即可達到毫米級精度，測程已經(jīng)超過(guò)100m，且能快速準確地直接顯示距離。是短程精度精密工程測量、房屋建筑面積測量中*新型的長(cháng)度計量標準器具

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