Technoleg canfod lleferydd o bell laser

Technoleg canfod lleferydd o bell laser
Lasercanfod lleferydd o bell: Datgelu strwythur y system ganfod

Mae pelydr laser tenau yn dawnsio’n osgeiddig drwy’r awyr, gan chwilio’n dawel am synau pell, mae’r egwyddor y tu ôl i’r “hud” dechnolegol ddyfodolaidd hon yn gwbl esoterig ac yn llawn swyn. Heddiw, gadewch i ni godi'r gorchudd ar y dechnoleg anhygoel hon ac archwilio ei strwythur a'i hegwyddorion gwych. Dangosir egwyddor canfod llais o bell laser yn Ffigur 1(a). Mae'r system canfod llais o bell laser yn cynnwys system mesur dirgryniad laser a tharged mesur dirgryniad nad yw'n gydweithredol. Yn ôl y dull canfod o ddychwelyd golau, gellir rhannu'r system ganfod yn fath nad yw'n ymyrraeth a math o ymyrraeth, a dangosir y diagram sgematig yn y drefn honno yn Ffigur 1(b) a (c).

FFIG. 1 (a) Diagram bloc o ganfod llais laser o bell; (b) Diagram sgematig o system mesur dirgryniad o bell laser an-interferometrig; (c) Diagram egwyddor o system mesur dirgryniad o bell laser interferometrig

一. System canfod nad yw'n ymyrraeth Mae canfod nad yw'n ymyrraeth yn gymeriad syml iawn o ffrindiau, trwy arbelydru laser yr arwyneb targed, gyda mudiant lletraws y modiwleiddio azimuth golau adlewyrchiedig yn arwain at newidiadau yn y diwedd derbyn o'r arddwysedd golau neu ddelwedd brycheuyn i fesur micro-dirgryniad yr arwyneb targed yn uniongyrchol, ac yna'n "syth i syth" i ganfod signal acwstig o bell. Yn ôl strwythur y derbynffotosynhwyrydd, gellir rhannu'r system nad yw'n ymyrraeth yn fath un pwynt a math arae. Craidd y strwythur un pwynt yw "ail-greu'r signal acwstig", hynny yw, mae dirgryniad wyneb y gwrthrych yn cael ei fesur trwy fesur newid dwyster golau canfod y synhwyrydd a achosir gan newid cyfeiriadedd golau dychwelyd. Mae gan y strwythur un pwynt fanteision strwythur syml, cost isel, cyfradd samplu uchel ac ail-greu signal acwstig mewn amser real yn ôl adborth ffotogyfrwng y synhwyrydd, ond bydd yr effaith brycheuyn laser yn dinistrio'r berthynas linellol rhwng dirgryniad a dwyster golau synhwyrydd. , felly mae'n cyfyngu ar gymhwyso system canfod di-ymyrraeth un pwynt. Mae'r strwythur arae yn ail-greu dirgryniad wyneb y targed trwy'r algorithm prosesu delweddau brycheuyn, fel bod gan y system mesur dirgryniad addasrwydd cryf i'r garw arwyneb, ac mae ganddi gywirdeb a sensitifrwydd uwch.

二. Mae'r system canfod ymyrraeth yn wahanol i'r swrth canfod nad yw'n ymyrraeth, mae gan ganfod ymyrraeth swyn mwy anuniongyrchol, yr egwyddor yw trwy arbelydru laser arwyneb y targed, yr wyneb targed ar hyd echelin optegol y dadleoliad i'r golau cefn yn cyflwyno'r newid cyfnod/amledd, y defnydd o dechnoleg ymyrraeth i fesur y shifft amlder/newid cyfnod i gyflawni mesuriad micro-dirgryniad o bell. Ar hyn o bryd, gellir rhannu'r dechnoleg canfod interferometrig mwy datblygedig yn ddau fath yn ôl egwyddor technoleg mesur dirgryniad laser Doppler a dull ymyrraeth hunan-gymysgu laser yn seiliedig ar ganfod signal acwstig o bell. Mae dull mesur dirgryniad laser Doppler yn seiliedig ar effaith Doppler laser i ganfod signal sain trwy fesur newid amlder Doppler a achosir gan ddirgryniad wyneb y gwrthrych targed. Mae'r dechnoleg interferometreg hunan-gymysgu laser yn mesur dadleoliad, cyflymder, dirgryniad a phellter y targed trwy ganiatáu i ran o olau adlewyrchiedig y targed pell ail-fynd i mewn i'r cyseinydd laser ac achosi modiwleiddio osgled maes laser ac amlder. Mae ei fanteision yn gorwedd yn y maint bach a sensitifrwydd uchel y system mesur dirgryniad, a'rlaser pŵer iselgellir ei ddefnyddio i ganfod y signal sain o bell. Dangosir system fesur hunan-gymysgu laser amledd-symudiad ar gyfer canfod signal lleferydd o bell yn Ffigur 2.

FFIG. 2 Diagram sgematig o system fesur hunan-gymysgu laser amledd-shifft

Fel dull technegol defnyddiol ac effeithlon, gall laser “hud” chwarae lleferydd o bell nid yn unig ym maes canfod, ym maes gwrth-ganfod hefyd mae ganddo berfformiad rhagorol a chymhwysiad eang - technoleg gwrthfesur rhyng-gipio laser. Gall y dechnoleg hon gyflawni gwrthfesurau rhyng-gipio lefel 100 metr mewn adeiladau swyddfa dan do a lleoedd llenfur gwydr eraill, a gall dyfais sengl amddiffyn ystafell gynadledda yn effeithiol gydag ardal ffenestr o 15 metr sgwâr, yn ogystal â chyflymder ymateb cyflym sganio. a lleoli o fewn 10 eiliad, cywirdeb lleoli uchel o fwy na 90% o gyfradd adnabod, a dibynadwyedd uchel ar gyfer gwaith sefydlog hirdymor. Gall technoleg gwrthfesur rhyng-gipio laser ddarparu gwarant cryf ar gyfer diogelwch gwybodaeth acwstig defnyddwyr mewn swyddfeydd diwydiant allweddol a senarios eraill.