Spjegazzjoni dettaljata tas-sors tad-dawl tal-fażi fotoelettrika rangefinder
Is-sorsi tad-dawl tal-phase range finder jinkludu prinċipalment dajowds tal-gallium arsenide (GaAs) u lejżers tal-gass tal-elju-neon (He-Ne). Ta 'l-ewwel huwa ġeneralment użat f'sejbiens ta' medda qasira, u ta 'l-aħħar jintuża f'finers ta' medda medja u twila. Din li ġejja hija introduzzjoni għal dawn iż-żewġ sorsi tad-dawl.
(1) Dajowd tal-gallju arsenide (GaAs).
Dajowd tal-gallium arsenide (GaAs) huwa dajowd tal-kristall. Bħal dajowd komuni, għandu wkoll junction ġewwa, kif muri fil-Figura {{0}}. Ir-reżistenza 'l quddiem tagħha hija żgħira u r-reżistenza b'lura tagħha hija kbira. Meta kurrent qawwi jiġi injettat fid-direzzjoni 'l quddiem, dawl infra-aħmar b'wavelength bejn 0.72 u 0.94m se joħroġ mill-junction, u l-intensità tad-dawl emess se tvarja bil-kobor tal-kurrent injettat, għalhekk jista 'jkun sempliċiment mibdul billi jinbidel il-kurrent ta' l-għalf Il-modulazzjoni tal-output ta 'intensità tad-dawl hija l-hekk imsejħa "modulazzjoni tal-kurrent dirett". Dan huwa sinifikanti ħafna biex il-rangefinder jintuża bħala sors tad-dawl, minħabba li jista 'jimmodula direttament l-intensità tad-dawl, u m'hemmx bżonn li jitgħammar modulatur bi struttura kumplessa u konsum għoli ta' enerġija. Barra minn hekk, meta mqabbel ma 'sorsi tad-dawl oħra, sors tad-dawl tad-dijodu tal-gallium arsenide għandu l-vantaġġi ta' daqs żgħir, piż ħafif, struttura soda u l-ebda biża 'ta' vibrazzjoni, li twassal għal minjaturizzazzjoni u portabbiltà tal-range finder.
(2) Lejżer tal-gass Helium-Ne (He-Ne).
Lejżer tal-gass elju-neon jikkonsisti f'tubu ta 'skariku, provvista ta' enerġija ta 'eċitazzjoni u kavità reżonanti. It-tubu tal-iskarigu huwa tubu tal-kristall b'dijametru ta 'ġewwa ta' diversi millimetri. It-tubu huwa mimli b'gass imħallat ta 'elju u neon. It-tul tat-tubu jvarja minn ftit ċentimetri għal għexieren ta 'ċentimetri. Aktar ma jkun itwal it-tubu, iktar tkun għolja l-qawwa tal-ħruġ. Twieqi Brewster bil-makna ta' preċiżjoni ottika huma installati fiż-żewġt itruf tat-tubu. Il-qawwa ta 'eċitazzjoni tista' ġeneralment tuża metodi ta 'kwittanza ta' qawwa DC, AC jew ta 'frekwenza għolja. Bħalissa, il-metodu ta 'kwittanza tal-enerġija DC huwa l-aktar użat, u l-vantaġġ tiegħu huwa li l-output tal-lejżer huwa stabbli. Il-kavità reżonanti hija magħmula minn żewġ mirja sferiċi, li waħda minnhom hija totalment li tirrifletti u l-oħra parzjalment trasparenti. It-trażmissjoni tagħha hija 2 fil-mija, jiġifieri, ir-riflettività għadha 98 fil-mija.
L-atomu tal-elju fit-tubu tal-iskarigu, taħt l-eċitazzjoni tal-provvista tal-enerġija tal-eċitazzjoni, jaqbeż kontinwament għal livell għoli ta 'enerġija. Meta jaħbat mal-atomu tan-neon, l-enerġija tiġi ttrasferita kontinwament lill-atomu tan-neon, sabiex l-atomu tan-neon jaqbeż kontinwament għal livell għoli ta 'enerġija, u jerġa' lura għal-livell għoli ta 'enerġija. sal-livell bażi. Fl-istess ħin, taħt l-eċitazzjoni tal-fotoni, l-atomi tan-neon f'livell għoli ta 'enerġija huma stimulati biex jirradja lura għal-livell ta' enerġija bażi, u fotoni ġodda huma prodotti f'dan il-ħin. B'mod ġenerali, il-biċċa l-kbira tal-fotoni se jaqbżu 'l barra mill-ħajt tat-tubu jew jiġu assorbiti mill-ħajt tat-tubu, u l-fotoni biss tul l-assi tal-ħajt tat-tubu jkunu riflessi 'l quddiem u lura bejn iż-żewġ mirja, li jirriżultaw f'radjazzjoni kontinwa u amplifikazzjoni tad-dawl. .
It-tieqa Brewster hija pjanċa tal-kristall illustrata ħafna, u l-angolu bejn in-normal tal-wiċċ tat-tieqa u l-assi tat-tubu jissejjaħ l-angolu Brewster. Dan l-angolu jvarja skond il-materjal tat-tieqa, fil-każ ta 'twieqi tal-kristall huwa bejn wieħed u ieħor ugwali għal 56o. Meta l-mewġa tad-dawl tkun inċidenti fuq it-tieqa tul l-assi tat-tubu, il-komponent tal-vibrazzjoni elettrika tal-mewġ tad-dawl tul il-wiċċ tal-karta (indikat mill-vleġġa fil-figura) jiġi trażmess kompletament mingħajr ma jiġi rifless; filwaqt li l-komponent tul id-direzzjoni perpendikolari mal-wiċċ tal-karta (indikat mill-vleġġa fil-figura) It-tikek suwed) huma riflessi, sabiex id-dawl li jifdal ikun dawl polarizzat lineari li jivvibra tul il-karta. Wara, dan it-tip ta 'dawl jimxi 'l quddiem u lura fil-kavità reżonanti, minħabba li l-fotoni li għadhom kif twieldu ta' radjazzjoni stimulata għandhom l-istess direzzjoni ta 'vibrazzjoni bħall-fotoni oriġinali, jiġifieri, id-dawl akkumulat huwa dejjem dawl polarizzat lineari li jivvibra tul id-direzzjoni tal-karta, Għalhekk, kull meta jgħaddu 'l quddiem u lura mit-tieqa ta' Brewster, kważi kollha jgħaddu bi ftit telf ta 'dawl.
Il-laser mgħammar b'tieqa Brewster joħroġ direttament dawl polarizzat linearment, sabiex il-grupp modulatur fotoelettriku m'għandux bżonn polarizzatur, u b'hekk jevita d-dawl inċidentali tal-modulatur ġenerali, li jikkawża telf ta 'madwar 50 fil-mija ta' intensità tad-dawl minħabba li jgħaddi mill-polarizzatur Difetti. Għalhekk, il-firxa massima tal-range finder mgħammar bil-laser ta 'hawn fuq tista' tilħaq 40-50km.
Il-lejżer emess mill-laser tal-gass tal-elju-neon għandu frekwenza u fażi stabbli ħafna, direttività għolja, u emissjoni kontinwa, għalhekk huwa użat ħafna fil-medda tal-lejżer, kollimazzjoni, komunikazzjoni u olografija. Madankollu, il-laser tal-gass elju-neon għandu wkoll l-iżvantaġġi tiegħu, jiġifieri, l-effiċjenza hija baxxa ħafna, u l-proporzjon tal-qawwa tal-ħruġ tiegħu mal-qawwa tad-dħul huwa biss elf. Għalhekk, il-qawwa tal-ħruġ tal-lejżer fuq il-lejżer rangefinder hija biss madwar 2-5mW.
