Penjelasan terperinci tentang sumber cahaya pengintip fotoelektrik fasa
Sumber cahaya pencari julat fasa terutamanya termasuk diod galium arsenide (GaAs) dan laser gas helium-neon (He-Ne). Yang pertama biasanya digunakan dalam pencari jarak dekat, dan yang terakhir digunakan dalam pencari jarak sederhana dan jauh. Berikut adalah pengenalan kepada dua sumber cahaya ini.
(1) Diod Gallium arsenide (GaAs).
Diod gallium arsenide (GaAs) ialah diod kristal. Seperti diod biasa, ia juga mempunyai simpang di dalam, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah {{0}}. Rintangan hadapannya kecil dan rintangan belakangnya besar. Apabila arus yang kuat disuntik ke arah hadapan, cahaya inframerah dengan panjang gelombang antara 0.72 dan 0.94m akan muncul dari persimpangan, dan keamatan cahaya yang dipancarkan akan berubah mengikut magnitud arus yang disuntik, jadi ia boleh diubah dengan mudah dengan menukar arus suapan Memodulasi keluaran keamatan cahaya adalah apa yang dipanggil "modulasi arus terus". Ini sangat bermakna bagi pencari jarak untuk digunakan sebagai sumber cahaya, kerana ia boleh memodulasi secara langsung keamatan cahaya, dan tidak perlu melengkapkan modulator dengan struktur yang kompleks dan penggunaan kuasa yang tinggi. Di samping itu, berbanding dengan sumber cahaya lain, sumber cahaya diod galium arsenide mempunyai kelebihan saiz kecil, ringan, struktur teguh dan tidak takut getaran, yang kondusif untuk pengecilan dan mudah alih pencari julat.
(2) Laser gas Helium-Ne (He-Ne).
Laser gas helium-neon terdiri daripada tiub nyahcas, bekalan kuasa pengujaan dan rongga resonan. Tiub nyahcas ialah tiub kristal dengan diameter dalam beberapa milimeter. Tiub itu diisi dengan gas campuran helium dan neon. Panjang tiub berbeza dari beberapa sentimeter hingga berpuluh-puluh sentimeter. Semakin panjang tiub, semakin tinggi kuasa output. Tingkap Brewster yang dimesin secara optik dipasang pada kedua-dua hujung tiub. Kuasa pengujaan biasanya boleh menggunakan kaedah nyahcas kuasa DC, AC atau frekuensi tinggi. Pada masa ini, kaedah pelepasan kuasa DC paling banyak digunakan, dan kelebihannya ialah output laser adalah stabil. Rongga resonans terdiri daripada dua cermin sfera, satu daripadanya adalah pemantul sepenuhnya dan satu lagi separa lutsinar. Transmisinya ialah 2 peratus, iaitu pemantulan masih 98 peratus.
Atom helium dalam tiub nyahcas, di bawah pengujaan bekalan kuasa pengujaan, terus melompat ke tahap tenaga yang tinggi. Apabila ia berlanggar dengan atom neon, tenaga terus dipindahkan ke atom neon, supaya atom neon terus melompat ke tahap tenaga tinggi, dan ia kembali ke tahap tenaga tinggi. ke peringkat asas. Pada masa yang sama, di bawah pengujaan foton, atom neon pada tahap tenaga tinggi dirangsang untuk memancar kembali ke tahap tenaga asas, dan foton baru dihasilkan pada masa ini. Secara umumnya, kebanyakan foton akan melompat keluar melalui dinding tiub atau diserap oleh dinding tiub, dan hanya foton di sepanjang paksi dinding tiub akan dipantulkan ke sana ke mari di antara dua cermin, menghasilkan sinaran berterusan dan penguatan cahaya. .
Tingkap Brewster ialah plat kristal yang sangat digilap, dan sudut antara normal permukaan tingkap dan paksi tiub dipanggil sudut Brewster. Sudut ini berbeza dengan bahan tingkap, dalam kes tingkap kristal ia lebih kurang sama dengan 56o. Apabila gelombang cahaya berlaku pada tingkap di sepanjang paksi tiub, komponen getaran elektrik gelombang cahaya di sepanjang permukaan kertas (ditunjukkan oleh anak panah dalam rajah) akan dihantar sepenuhnya tanpa dipantulkan; manakala komponen sepanjang arah berserenjang dengan permukaan kertas (ditunjukkan oleh anak panah dalam rajah) Titik hitam) dipantulkan, supaya cahaya yang tinggal adalah cahaya terkutub linear yang bergetar di sepanjang kertas. Selepas itu, cahaya jenis ini berjalan bolak-balik dalam rongga resonan, kerana foton sinaran rangsangan yang baru dilahirkan mempunyai arah getaran yang sama seperti foton asal, iaitu, cahaya terkumpul sentiasa cahaya terpolarisasi linear yang bergetar sepanjang arah. daripada kertas itu, Oleh itu, apabila mereka berulang-alik melalui tingkap Brewster, hampir kesemuanya melalui dengan sedikit kehilangan cahaya.
Laser yang dilengkapi dengan tetingkap Brewster secara langsung mengeluarkan cahaya terpolarisasi linear, supaya kumpulan modulator fotoelektrik tidak memerlukan polarizer, dengan itu mengelakkan cahaya kejadian modulator am, yang menyebabkan kehilangan keamatan cahaya kira-kira 50 peratus akibat melalui polarizer. Kecacatan. Oleh itu, julat maksimum pencari julat yang dilengkapi dengan laser di atas boleh mencapai 40-50km.
Laser yang dipancarkan oleh laser gas helium-neon mempunyai frekuensi dan fasa yang sangat stabil, kearaharah yang tinggi, dan pelepasan berterusan, jadi ia digunakan secara meluas dalam julat laser, collimation, komunikasi dan holografi. Walau bagaimanapun, laser gas helium-neon juga mempunyai kelemahannya, iaitu kecekapannya sangat rendah, dan nisbah kuasa keluarannya kepada kuasa input hanya seperseribu. Oleh itu, kuasa keluaran laser pada pencari jarak laser hanyalah kira-kira 2-5mW.
