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技術(shù)文章

測(cè)距儀的光學(xué)系統(tǒng)
測(cè)距儀的光學(xué)系統(tǒng)
    測(cè)距儀產(chǎn)生的調(diào)制光波在發(fā)射、反射和接收過(guò)程中都需要借助于相應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)。光系統(tǒng)性能的優(yōu)劣對(duì)測(cè)距儀的測(cè)程,測(cè)距精度以及儀器的穩(wěn)定性有重要作用，而光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式還將直接影響整機(jī)的結(jié)構(gòu)、布局、質(zhì)量及體積。
    測(cè)距儀的光學(xué)系統(tǒng)一般包括:光的發(fā)射系統(tǒng)、反射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、供觀察用的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)以及內(nèi)光路系統(tǒng)等，如下圖所示。

1.發(fā)射系統(tǒng)
    盡管由激光器或發(fā)光管發(fā)出的光束亮度高、方向性好，但由于光束發(fā)散角較大，導(dǎo)致隨著光束投射距離的增大，透射光斑直徑將急劇增大，單位光斑面積上的平均光能量變得很微弱，以致影響測(cè)程及測(cè)距精度。為此，必須設(shè)置具有準(zhǔn)直作用的發(fā)射光系統(tǒng)，使發(fā)散角較大的發(fā)散光束變?yōu)闄M截面積稍大而發(fā)散角較小的準(zhǔn)直光束，使光能量更加集中，傳播距離更遠(yuǎn)(測(cè)程更長(zhǎng))。
2.反射系統(tǒng)
    反射光學(xué)系統(tǒng)是測(cè)距儀的合作目標(biāo)，放在測(cè)線的另一端。它的作用是將來(lái)自測(cè)距儀的發(fā)射光束以*小的光能損耗再反射回測(cè)距儀.使之進(jìn)人接收光學(xué)系統(tǒng)。
3.接收系統(tǒng)
    接收系統(tǒng)的作用是盡可能多地接收由反射鏡反射回的測(cè)距光波。一般在中、短程測(cè)距儀中，光探測(cè)器(硅光電二極管和硅光電雪崩二極管)的光敏面積多數(shù)為1-2平方mm，它直接截獲的反射光束能量極少。接收光學(xué)系統(tǒng)能夠盡可能多地接收反射回來(lái)的近似平行光束，并會(huì)聚集于探測(cè)器光敏面上，以提高接收系統(tǒng)的信噪比(信號(hào)功率與噪聲功率之比)，增大測(cè)程和提高測(cè)距精度。
4.瞄準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)
    該系統(tǒng)用來(lái)尋找和瞄準(zhǔn)反射W標(biāo)，使測(cè)距儀能接收到返回的光信號(hào)，減少由于瞄準(zhǔn)偏差造成的測(cè)距誤差，提高測(cè)距精度。
5.內(nèi)光路系統(tǒng)
    為了消除電路受溫度、電壓變化等引起的相位漂移，常在發(fā)射和接收系統(tǒng)之間設(shè)置內(nèi)光路(也稱零光路)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使調(diào)制光波不射出儀器外，而經(jīng)內(nèi)光路系統(tǒng)直接投射到光探器的光敏面上。