Доступные стандартные виды измерений для учебного комплекса «Лазерный дальномер» серии CA-1340

Доступные стандартные виды измерений для учебного комплекса «Лазерный дальномер» серии CA-1340

Описание

  • Настройка системы измерения дальности с оптическим диодом: Коллимированный лазерный пучок (2/4) разделяется на два пучка оптическим диодом, состоящим из поляризационного светоделительного блока (5) в сочетании с четвертьволновой пластиной λ/4 (8). Опорный пучок расширяется (6) и направляется на фотодетектор опорного сигнала (7); объектный пучок обратно рассеянного от мишени (11) лазерного излучения направляется на фотодетектор объектного сигнала (13). Система расширителей (9/10) расширяет лазерный пучок для лучшей коллимации. В ходе данного эксперимента происходит обучение настройке системы и юстировки всех ее элементов.

Настройка системы измерения дальности с оптическим диодом

  • Длительность импульса лазера с модуляцией добротности: Используемый лазер представляет собой лазерный модуль с модуляцией добротности и длительностью импульса менее 5 нс. При использовании осциллографа с полосой пропускания 100 МГц (или лучше) ширина импульса может отображаться и измеряться на экране осциллографа. Следует помнить о том, что в ходе эксперимента может произойти насыщение детектора – в таком случае измеренная длительность импульса будет слишком большой.

Длительность импульса лазера с модуляцией добротности

  • Разрешение определения дальности: При длительности импульса менее 5 нс можно легко разрешать расстояния до 40 см. Особенно на таких коротких расстояниях необходимо соблюдать осторожность, чтобы не перегрузить измерительный фотодетектор. В насыщенном сигнале может отображаться импульс, удлиненный на несколько сотен наносекунд. В примере ниже расстояние между импульсами составляет 2.3 нс, что соответствует расстоянию до цели 35 см.

Разрешение определения дальности

  • Измерение больших расстояний: Благодаря высокой пиковой мощности и малой расходимости лазерного пучка можно проводить измерения дальностью до нескольких десятков метров. В примере ниже расстояние между импульсами составляет 120 нс, что соответствует расстоянию до цели 18 м.

Измерение больших расстояний

  • Оценка скорости света: Также может быть выполнена оценка времени распространения лазерного излучения для ряда расстояний. Наклон линейной аппроксимации для полученных точек данных связан со скоростью света. Кроме того, если доступны большие объемы прозрачных материалов, то может быть определен показатель преломления этих материалов (примечание: лазер излучает в инфракрасном диапазоне).

Оценка скорости света

Другие приборы раздела «Лазерная метрология»Все приборы раздела
  • Оптический рельс со шкалой, 800 мм
  • Диодный лазер в регулируемом по θ/ϕ держателе
  • Источник питания и контроллер LDAC 1000 лазера со встроенным USB-осциллографом
  • Переменный аттенюатор в держателе
  • Делитель пучка и рулевая оптика в держателе
  • Фокусирующая линза в держателе на реечном приводе
  • Моторизированный поворотный столик с рассеивающим акриловым диском
  • Оптические рельсы со шкалой, 200 мм и 400 мм
  • Импульсный лазер в регулируемом по θ/ϕ держателе
  • Источник питания PLPS 1000 импульсного лазера
  • Рассеивающая поворачивающаяся пластинка с коллиматором и фотодетектором опорного импульса в держателе
  • Изображающая оптика для регистрации объектного импульса
  • Фотодетектор объектного импульса в держателе
  • Набор оптических рельсов со шкалой (5 шт.)
  • Импульсный лазер в регулируемом по θ/ϕ держателе
  • Источник питания PLPS 1000 импульсного лазера
  • Оптическая система формирования лазерного пучка в держателе
  • Поляризационный светоделительный блок на траверсе
  • Изображающая оптика для регистрации опорного импульса
  • Фотодетектор опорного импульса в держателе
  • Установка кольцевого лазера с He-Ne трубкой, зеркалами резонатора, одномодовым эталоном и блоком регистрации
  • Усилитель-компаратор регистрируемых сигналов
  • Источник питания He-Ne трубки
  • Вращающийся столик
  • Контроллер вращающегося столика с джойстиком
  • Прицельный лазер для юстировки резонатора
  • Частотомер (не показан)
  • Оптический рельс со шкалой, 500 мм (2 шт.), 300 мм (2 шт.)
  • He-Ne лазер в регулируемом по XY держателе
  • Расширитель пучка лазера в держателе
  • Делитель пучка в регулируемом держателе на траверсе
  • Плоское зеркало в регулируемом держателе
  • Расширитель пучка для интерференционных картин
  • Экран для интерференционных картин