電子回路が飛行時間に対して動作するには遅すぎる場合、レーザーはどのように短距離（<1cm）を測定しますか？

LIDARセンサーが2mm未満の距離をどのように測定できるのか疑問に思っていました。どうしてそれができるのかわかりません。

光の速度は300,000,000 m / sであるため、往復時間は14ps以内である必要があり、これは最新の電子機器の能力（> 71 GHz）をはるかに超えています。

それで彼らはどうやってそれをしますか？

2mmでは、飛行時間は使用されません。干渉計です。距離（および速度）を実際にしか決定できない飛行時間とは異なり、干渉法は他の多くの特性の測定に使用でき、サンプリングレートがはるかに高くなります。LIGOを含むこの原理を使用していくつかの驚くべきことが行われたり、地球の表面に近づいたり離れたりする光子の速度に対する地球の重力の影響を検証しています。または、部屋の中の何かの振動を測定して、家の外から誰かを盗聴します。

干渉法は、速度を最も直接測定します。距離を測定するのは少し簡単です。

統合されたモニターダイオードを備えたレーザーダイオードを必要とする自己混合技術を使用して、これを自分でかなり簡単に（オシロスコープがあれば）遊ぶことができます。典型的な趣味。

とてもクールです。試してみてください。MouserやDigikeyのような場所ではなく、Jamecoのような余剰の電子商店を見ると、フォトダイオードを内蔵した必要なレーザーダイオードを数ドル（通常価格の1/10）で購入できます。データシートを確認して、フォトダイオードが内部にあることを確認してください。また、レーザーダイオードにアクセスする必要があるため、一定の光パワーを維持するためにフォトダイオードを監視するために既に配線されているレーザーモジュールも必要ありません。

レイマンのビデオデモ：https : //www.youtube.com/watch?v= MUdro-6u2Zg

ビデオを視聴した後、あなたがまだ知らない場合には、もっと意味のある論文：http : //sci-hub.tw/http : //iopscience.iop.org/article/10.1088/1464-4258/ 4/6/371 / pdf。これは、semanticscholar.orgでも読むことができ、こちらで説明されています。ジュリアーニ等。J.オプション A：純粋なアプリケーション。最適化 4（2002）S283–S294

一方で、この答えは、「干渉計」、それらのみカウント縞を言い、彼らは絶対的な距離を測定していません。何かを動かし、フリンジとその端数を数えて「42波長分移動した」と言い、気圧と湿度を確認して、空気中の現在の波長を推定しますが、2 mmから2 mm + 42波長。

このあいまいさを解決しようとすることができる二重波長干渉計がありますが、他のあいまいさがしばしばあります。

レーザーを使用してミリメートルからメートル程度の距離を測定する場合、よく使用されるのはレーザー変位センサーです。そのリンクと以下の3つのリンクはすべて、原理を説明しています。

レーザービームはコリメートされた光のビームを提供し、波長の純度は、フィルターを使用して強い周囲光を遮断できることを除いて、主に重要ではありません。広範囲の距離でターゲットに約1 mmのスポットを投影し、イメージングレンズと、ビームからオフセットした位置から見た1Dまたは2Dイメージセンサーを使用します。

レーザーはしばしばパルス化され、「オン」と「オフ」の画像のペアを差し引くことで、画像の乱れに対するレーザースポットをさらに強化できます。

センサーに沿った変位は、ユニットからの変位に対応します。慎重にゼロ化したら、オフにして、動きがない場合でも、別のオブジェクトまでの絶対距離を後で測定できます。これは干渉計でフリンジを数えるよりもはるかに便利です。干渉計では、常にゼロから始めて、最終位置までずっと移動し、途中でフリンジを数える必要があります。

このコメントでは、コヒーレンストモグラフィーについて言及していますが、これは別の非接触式の光学的絶対距離測定です。ただし、通常はレーザーは使用しません。

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