محدوده لیزر فاز

برد لیزر فازی
محدوده لیزر نوع فاز برای اندازه گیری تغییر فاز ایجاد شده توسط سیگنال مدولاسیون لیزر در فرآیند انتشار به جلو و عقب در فاصله ای است که باید اندازه گیری شود، و سپس محاسبه فاصله نشان داده شده توسط تغییر تاخیر فاز با توجه به فرکانس مدولاسیون. سیگنال، یعنی اندازه گیری تغییر فاز. روش غیرمستقیم جایگزین اندازه گیری مستقیم لیزر زمان پرواز می شود تا اندازه گیری فاصله را محقق کند. محدوده لیزر فاز معمولاً برای اندازه گیری های دور نزدیک مناسب است و می تواند به دقت سطح میلی متری دست یابد. برای اندازه گیری فاصله کوتاه، روش برد لیزر فاز از نظر سرعت، دقت و پایداری نسبت به سایر روش های محدوده برتری دارد. با این حال، از آنجایی که توان انتشار لیزر فاز نمی تواند خیلی زیاد باشد، اندازه گیری هنوز محدود است. به منظور افزایش هرچه بیشتر محدوده اندازه گیری با فرض اطمینان از دقت اندازه گیری فاصله و بهبود نسبت سیگنال به نویز سیستم، معمولاً از یک بازتابنده گوشه نوری به عنوان ترکیبی استفاده می شود.
به عنوان یک هدف از آنجایی که فرکانس خود موج نور تا 1110 هرتز یا بیشتر است، اندازه گیری مستقیم فاز چنین سیگنال فرکانس بالایی بسیار دشوار است، بنابراین فاصله یاب لیزر فاز معمولاً نیاز به تعدیل لیزر دارد. برای راحتی تحلیل، فرکانس مدولاسیون f، شکل موج موج سینوسی و طول موج λ باشد، با فرض اینکه موقعیت گیرنده در نقطه A است (موقعیت انتقال و دریافت واقعی هر دو در نقطه A هستند)، AB. =BA'، AA'=2L، و موج سیگنال از آن عبور می‌کند. تغییر فاز بعد از AA' برابر است با ?، و زمان پرواز t است، سپس فاصله اندازه‌گیری شده L برابر است.
در میان آنها، Ls نیم طول موج است که به آن طول خط کش می گویند، m تعداد چرخه های انتگرال در حرکت کامل موج نور، و Δm باقیمانده کمتر از 2π است. اصل برد لیزر فاز مشابه اندازه گیری فاصله با خط کش است. طول خط کش Ls است و فاصله اندازه گیری شده برابر است با مضرب صحیح خط کش به اضافه باقی مانده کمتر از یک خط کش. تحت فرکانس مدولاسیون داده شده f و شرایط جوی استاندارد، طول Ls خط کش اندازه گیری ثابت معینی است، بنابراین برای به دست آوردن فاصله اندازه گیری شده L، فقط لازم است عدد متناسب Δm بین کل خط کش m و طول باقی مانده تعیین شود. .
مهمترین وظیفه محدوده فاز تشخیص اختلاف فاز بین موج اصلی و اکو است. دستگاه هسته مورد استفاده آشکارساز فاز نامیده می شود (که به عنوان آشکارساز فاز نیز شناخته می شود) که می تواند اختلاف فاز بین دو سیگنال را تشخیص دهد. آشکارسازهای فاز را می توان به دو دسته تقسیم کرد: آشکارسازهای فاز آنالوگ و آشکارسازهای فاز دیجیتال. آشکارسازهای فاز آنالوگ را می توان بر اساس اصل کار به دو نوع تقسیم کرد: نوع محصول و نوع سوپرپوزیشن. به دلیل دقت پایین آشکارسازهای فاز آنالوگ، در حال حاضر معمولاً از آشکارسازهای فاز دیجیتال در سیستم های برد لیزری با دقت بالا استفاده می شود.