جهاز قياس المسافة بالليزر هو جهاز يستخدم ضوء الليزر لتحديد المسافة والإضاءة. وقد تزامن ظهوره تقريبًا مع ظهور الليزر، حيث كان تطويره الأول في الولايات المتحدة. يقوم هذا الجهاز بقياس المسافة بدقة للأهداف من خلال خطوات انبعاث ضوء الليزر، واستقبال الصدى، ومعالجة الإشارة.

1. مبدأ التشغيل

يعتمد مبدأ جهاز قياس المسافة بالليزر على قياس زمن الرحلة (ToF)، وهي طريقة قياس تحسب الزمن اللازم للضوء لقطع مسافة معينة عبر وسط ما. ويتمثل المبدأ الأساسي في تسجيل لحظة انبعاث نبضة الضوء كنقطة الصفر، ولحظة تسجيل صدى الضوء المتناثر كنقطة النهاية. ويُعطي الفرق بين هاتين اللحظتين زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا للضوء، والذي يمكن استخدامه لاحقًا لحساب المسافة بناءً على سرعة الضوء. ويتم ذلك وفقًا للصيغة التالية:

ل = ج * ت / 2

حيث l هي مسافة الهدف المراد قياسه، و c هي سرعة الضوء، و t هو زمن الذهاب والإياب لشعاع الضوء.

2. أمثلة تطبيقية

تُستخدم المنتجات القائمة على مبدأ زمن الرحلة (ToF) حاليًا في مختلف الصناعات والمنتجات ذات الصلة. وبالعودة إلى أجهزة قياس المسافة، نجد أنها تتمتع بقدرات فائقة في تحديد المسافات، حيث يمكن للمستخدمين قياس الأهداف على بُعد عدة كيلومترات أو حتى عشرات الكيلومترات. وهذا يجعلها مناسبة جدًا للاستخدام على متن الطائرات أو المركبات الفضائية الأخرى، إذ تُمكّن المستخدمين من تحديد مواقع الأهداف بدقة عالية. علاوة على ذلك، ولأن أجهزة قياس المسافة النبضية غالبًا ما تُصدر ضوءًا غير مرئي بطول موجي 1064 نانومتر، يصعب في كثير من الأحيان رصد الأهداف، مما يُعزز تمويه المستخدم ويُوفر له دعمًا قويًا.

3. مقترح لجهاز تحديد المدى بالليزر

تتألف مجموعة كاملة من جهاز قياس المسافة بالليزر من المكونات التالية: مولد ليزر، ونظام تبريد، ونظام بصري، ومصدر طاقة، ونظام تحكم. في أجهزة قياس المسافة الشائعة ذات الطول الموجي 1064 نانومتر، يعتمد مولد الليزر على نظام ليزر الحالة الصلبة المضخّم بالديود، حيث يتم الحصول على خرج الليزر من خلال بلورات Nd:YAG المضخّمة جانبيًا أو بلورات Nd:YAG المضخّمة طرفيًا. وللكشف على مسافات أطول، يلزم مصدر ضخ ذو قدرة أعلى وتصميم هيكلي أكثر تعقيدًا في مرحلة التصميم. بكين ريل لايت قامت شركة التكنولوجيا المحدودة بتطوير أشكال تغليف متنوعة بشكل مستقل من مجموعة ليزر ثنائي، والتي يمكنها تلبية متطلبات التصميم المختلفة لأجهزة تحديد المدى ذات الضخ النهائي أو الجانبي؛ وبقوة قصوى تبلغ 200 واط للشريط الواحد، فإنها تساعد النظام على تحقيق مسافات كشف أطول.

منذ تأسيسها في عام 2011، بكين ريل لايت تُكرّس شركة التكنولوجيا المحدودة جهودها للبحث والتطوير والإنتاج والمبيعات لـ ليزرات الديودأطلقت شركتنا أشكالاً مختلفة من ليزرات الديود المكدسة، بما في ذلك سلسلة GS، وسلسلة AA، وسلسلة PAتتميز هذه الليزرات بمعايير مرنة وفعالية عالية من حيث التكلفة. كما نقبل التخصيص لأنواع أخرى من الليزرات لتلبية احتياجات التصميم المتنوعة لعملائنا.

تنويه: بعض محتوى هذه المقالة مأخوذ من الإنترنت. وهي مخصصة لأغراض البحث التقني وتبادل المعلومات، وتُستخدم فقط كمرجع لكم وللتعلم. في حال وجود أي معلومات غير دقيقة أو أخطاء أكاديمية في الوصف، يُرجى إبلاغنا بها فورًا. في حال وجود أي مشاكل متعلقة بحقوق النشر، يُرجى التواصل معنا وسنقوم بالتحقق منها وإزالتها في أقرب وقت ممكن.