2.1 نطاق الليزر النبضي
كان تحديد النطاق النبضي بالليزر أحد التطبيقات المبكرة لتقنية الليزر. نظرًا لزاوية التباعد الصغيرة لنبضة الليزر والمدة القصيرة جدًا للانبعاث ، تتركز الطاقة نسبيًا في المكان والزمان ، مما يجعل القوة اللحظية لنبضة الليزر كبيرة جدًا. لذلك ، في حالة الأهداف التعاونية ، يمكن للقياس بالليزر النبضي أن يحقق نطاقًا أكبر. ومع ذلك ، في معظم التطبيقات العملية ، نظرًا لصعوبة إعداد أهداف تعاونية ، يتم قياس نطاق الليزر النبضي عمومًا عن طريق الحصول على إشارات منعكسة من الانعكاس المنتشر لليزر بواسطة الهدف المراد قياسه. في الوقت الحاضر ، تم استخدام نطاق الليزر النبضي على نطاق واسع في المسح الهندسي ، والمسح الطبوغرافي ، ومجموعة الأقمار الصناعية الأرضية الاصطناعية وما إلى ذلك. مبدأ النطاق بالليزر النبضي هو قياس الوقت (زمن الرحلة) الذي يستغرقه الليزر ذهابًا وإيابًا على المسافة المراد قياسها ، ثم حساب المسافة من الوقت المقاس من خلال الصيغة 2.1:
حيث L هي المسافة المطلوب قياسها ، و c هي سرعة الضوء ، و t هي زمن طيران الليزر. يتكون النظام من نظام انبعاث ليزر ونظام استقبال كهروضوئي ودائرة تحكم بوابة وعداد ودوائر تحكم وعرض. يجب أن يضيف جزء نظام الاستقبال البصري أيضًا مرشح تداخل وغشاء ثقب صغير ، وظيفتهما هي تقليل تأثير ضوء الخلفية والضوء الشارد ، وتقليل ضوضاء الخلفية لإشارة خرج الكاشف. عندما ترسل دائرة التحكم إشارة بدء القياس ، تولد دائرة القيادة إشارة نبضية ، ويصدر الليزر ضوء الليزر النبضي (الموجة الرئيسية). يتم أخذ عينات من الموجة الرئيسية بواسطة جزء من المرآة ، ويتم إرسال جزء صغير من الطاقة مباشرة إلى نظام الاستقبال كإشارة مرجعية ، والتي يتم تحويلها إلى إشارة كهربائية بواسطة جهاز الكشف الضوئي ، ثم يتم تشغيلها بعد التضخيم والتشكيل .
