Distanza laser

Distanza laser

Campo di applicazione del laser nella misurazione della distanza

Questo articolo fornisce un'esplorazione completa della tecnologia di telemetria laser, tracciandone l'evoluzione storica, chiarendone i principi fondamentali ed evidenziandone le diverse applicazioni.Destinato agli ingegneri laser, ai team di ricerca e sviluppo e al mondo accademico ottico, questo pezzo offre una miscela di contesto storico e comprensione moderna.

La genesi e l'evoluzione del laser range

Nati all'inizio degli anni '60, i primi telemetri laser furono sviluppati principalmente per scopi militari [1].Nel corso degli anni, la tecnologia si è evoluta e ha ampliato la sua presenza in vari settori, tra cui l'edilizia, la topografia, l'aerospaziale [2], e oltre.

Telemetria laser nella caccia

Tecnologia laserè una tecnica di misurazione industriale senza contatto che offre numerosi vantaggi rispetto ai tradizionali metodi di misurazione basati sul contatto:

- Elimina la necessità del contatto fisico con la superficie di misura, prevenendo deformazioni che possono portare ad errori di misura.
- Riduce al minimo l'usura sulla superficie di misurazione poiché non comporta il contatto fisico durante la misurazione.
- Adatto per l'uso in ambienti speciali dove gli strumenti di misurazione convenzionali sono poco pratici.

Principi della portata laser:

La misurazione laser utilizza tre metodi principali: misurazione dell'impulso laser, misurazione della fase laser e misurazione della triangolazione laser.Ciascun metodo è associato a specifici intervalli di misurazione e livelli di precisione comunemente utilizzati.

Gamma dell'impulso laser:

Utilizzato principalmente per misurazioni a lunga distanza, in genere superiori a distanze a livello di chilometro, con precisione inferiore, in genere a livello di metro.

Gamma di fasi del laser:

Ideale per misurazioni a media e lunga distanza, comunemente utilizzato in intervalli compresi tra 50 e 150 metri.

Triangolazione laser:

Utilizzato principalmente per misurazioni a breve distanza, tipicamente entro 2 metri, offre un'elevata precisione a livello di micron, sebbene abbia distanze di misurazione limitate.

DALL·E 30-10-2023 14.54.02 - Fotografia super view HD 8K di un uomo di origine ispanica in un ambiente forestale, illuminato dalla luce solare naturale che penetra tra gli alberi.Sta trattenendo

Applicazioni e vantaggi

La misurazione laser ha trovato la sua nicchia in vari settori:

Costruzione: Misurazioni del sito, mappatura topografica e analisi strutturale.
Settore automobilistico: Miglioramento dei sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS).
Aerospaziale: Mappatura del terreno e rilevamento degli ostacoli.
Estrazione: Valutazione della profondità dei tunnel ed esplorazione mineraria.
Silvicoltura: Calcolo dell'altezza degli alberi e analisi della densità delle foreste.
Produzione: Precisione nell'allineamento di macchinari e attrezzature.

La tecnologia offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi tradizionali, tra cui misurazioni senza contatto, usura ridotta e versatilità senza pari.

Le soluzioni Lumispot Tech nel campo del Laser Ranging

 

Laser in vetro drogato con erbio (laser in vetro Er)

NostroLaser in vetro drogato con erbio, noto come 1535 nmSicuro per gli occhiEr Glass Laser, eccelle nei telemetri sicuri per gli occhi.Offre prestazioni affidabili ed economiche, emettendo la luce assorbita dalla cornea e dalle strutture cristalline dell'occhio, garantendo la sicurezza della retina.Nella misurazione laser e LIDAR, soprattutto in ambienti esterni che richiedono trasmissione della luce a lunga distanza, questo laser DPSS è essenziale.A differenza dei prodotti precedenti, elimina i danni agli occhi e i rischi di accecamento.Il nostro laser utilizza vetro fosfato Er:Yb co-drogato e un semiconduttoresorgente della pompa laserper produrre una lunghezza d'onda di 1,5um, rendendolo perfetto per la portata e le comunicazioni.

 

 

La portata laser, in particolare la portata TOF (Tempo di volo), è un metodo utilizzato per determinare la distanza tra una sorgente laser e un bersaglio.Questo principio è ampiamente utilizzato in varie applicazioni, dalle semplici misurazioni della distanza alla complessa mappatura 3D.Creiamo un diagramma per illustrare il principio della portata laser TOF.
I passaggi fondamentali nella misurazione laser TOF sono:

Diagramma del principio della portata TOF
Emissione di impulsi laser: Un dispositivo laser emette un breve impulso di luce.
Viaggio verso l'obiettivo: L'impulso laser viaggia attraverso l'aria fino al bersaglio.
Riflessione dal bersaglio: L'impulso colpisce il bersaglio e viene riflesso.
Ritorna alla fonte:L'impulso riflesso ritorna al dispositivo laser.
Rilevamento:Il dispositivo laser rileva l'impulso laser di ritorno.
Misurazione del tempo:Viene misurato il tempo impiegato per il viaggio di andata e ritorno dell'impulso.
Calcolo della distanza:La distanza dal bersaglio viene calcolata in base alla velocità della luce e al tempo misurato.

 

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