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                激光測距儀濾光片

                2024-05-28 林樹鑫

                激光測距儀

                (激光測距儀,圖源網絡,侵刪)

                激光測距濾光片是一種用于激光測距儀中的關鍵光學元件,主要作用是通過特定的波長選擇功能,確保激光測距儀在測量過程中僅接收特定波長的激光信號,從而提高測量的精度和可靠性。常見的激光測距濾光片包括1550nm帶通濾光片等,這些濾光片具有高精度、高透過率、低損耗等特點。


                1550nm帶通濾光片


                 一、激光測距儀原理

                激光測距儀是利用調制激光的某個參數(如時間、相位等)對目標的距離進行準確測定的儀器。根據測距方法的不同,激光測距儀可以分為脈沖法測距儀和相位法測距儀。脈沖式激光測距儀是在工作時向目標射出一束或一序列短暫的脈沖激光束,由光電元件接收目標反射的激光束,計時器測定激光束從發射到接收的時間,計算出從測距儀到目標的距離。相位法激光測距儀則是利用檢測發射光和反射光在空間中傳播時發生的相位差來檢測距離的。

                脈沖式激光測距原理圖

                (脈沖式激光測距原理圖,源網絡,侵刪)

                二、激光測距濾光片

                激光測距濾光片通常采用光學級別類玻璃(如K9、BK7等)作為基材,經過精密的鍍膜工藝制成。濾光片的主要技術指標包括中心波長、半峰值帶寬、峰值透過率、截止波長和截止深度等。鏡片作為濾光片的物理載體,需要具有良好的光學性能和機械強度,以確保濾光片能夠穩定地工作在各種復雜的環境中。

                 

                脈沖法測距儀

                1. 發射鏡片

                類型:由于脈沖法測距儀需要發射高強度的激光脈沖,因此發射鏡片需要能夠承受高功率激光的照射。常見的材質包括金屬鏡片和特殊玻璃鏡片。

                性能要求:鏡片應具有高透過率、低吸收率和良好的熱穩定性,以確保激光脈沖能夠高效、準確地發射出去。

                2. 接收鏡片

                類型:接收鏡片需要能夠捕捉反射回來的激光脈沖信號。常見的材質也是金屬鏡片和特殊玻璃鏡片。

                性能要求:鏡片應具有高靈敏度、低散射率和良好的光學性能,以確保能夠準確接收并識別微弱的激光脈沖信號。

                3. 其他鏡片

                可能還會包含用于聚焦、偏轉等功能的鏡片,如透鏡、棱鏡等。

                相位式激光測距原理圖 

                (相位式激光測距原理圖,源網絡,侵刪)

                相位法測距儀

                1. 發射與接收鏡片

                由于相位法測距儀是通過測量發射光和反射光之間的相位差來測距的,因此發射和接收鏡片需要具有高度的光學性能。

                材質上,通常使用高質量的光學玻璃或晶體鏡片。

                2. 反射鏡(合作目標)

                在相位法測距中,反射鏡(合作目標)是一個重要的組成部分。它通常被放置在需要測量的目標物體上,用于增強反射回來的激光信號。

                反射鏡需要具有高反射率、低散射率和良好的穩定性,以確保激光信號能夠準確地反射回測距儀。

                3. 濾光片

                相位法測距儀中也會使用濾光片來選擇性地允許特定波長的光通過,從而提高測量的準確性和可靠性。

                激光測距儀濾光片

                三、激光波長選擇

                BP635濾光片波段:中心波長在635nm附近的帶通濾光片。要求濾光片在635nm波段激光具備高透過率同時濾除其他波長的光。

                BP905濾光片波段:選擇中心波長在905nm附近的帶通濾光片,保證激光測距儀接收到的主要是905nm波段的激光信號。

                其他波段:根據激光測距儀使用的具體激光波長,選擇相應中心波長的帶通濾光片。

                 

                四、應用場景指標

                高精度測量:在需要高精度測量的場景中,應選擇具有高透過率、低損耗、窄帶寬的濾光片。這樣可以確保激光測距儀接收到的是精確且純凈的激光信號,提高測量精度。

                強干擾環境:在環境光線復雜、干擾較強的場景中,應選擇具有高截止深度、高信噪比的濾光片。這種濾光片可以有效濾除環境中的雜散光,減少干擾,提高測量準確性。

                特殊環境:在極端溫度、濕度等環境下工作的激光測距儀,需要選擇具有優良環境適應性的濾光片。這些濾光片應能在各種惡劣環境下保持穩定的性能。

                 

                五、濾光片性能參數

                中心波長:濾光片的中心波長應與激光測距儀使用的激光波長相匹配。

                半峰值帶寬:帶寬的選擇應根據測量精度和干擾情況來確定。較窄的帶寬可以提高測量精度,但也可能降低接收到的激光信號強度;較寬的帶寬則可以增加接收到的信號強度,但可能降低測量精度。

                峰值透過率:峰值透過率越高,濾光片對激光信號的透過能力越強,有利于提高測量靈敏度。

                截止波長和截止深度:這兩個參數決定了濾光片對通帶以外光波的截止能力。較高的截止深度和較短的截止波長可以更有效地濾除雜散光。

                表面光潔度和鍍膜質量:指鏡片的表面質量和鍍膜層的均勻性、穩定性等,應滿足高精度測量的要求。


                 激光測距儀濾光片的應用


                六、產品應用需求

                激光測距濾光片及其鏡片廣泛應用于無人駕駛汽車、無人機設備、電力、水利、通信、環境、建筑、地質、警察、消防、導航等領域。隨著科技的不斷進步和應用領域的不斷拓展,對激光測距濾光片及其鏡片的要求也越來越高。未來,激光測距濾光片及其鏡片將朝著更高精度、更高可靠性、更廣泛應用的方向發展。

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