Лазерные измерители

В зависимости от вида активного среды на nivelir.kiev.ua различают твердо тельные лазеры, жидкостные (лазеры на растворах органических красителей), газовые и полупроводниковые.


Твердотельные лазеры. К ним относятся лазеры на рубине, на неодимовом стекле и на натрий-алюминиевом гранате. Они работают в импульсном режиме, излучая короткие оптические импульсы большой мощности (лазер на гранате может работать и в непрерывном режиме). Из них в геодезии в настоящее время используются мощные пикосекундных импульсные лазеры на гранате с длиной волны излучения 1,06 мкм - в лазерных дальномерах для измерения расстояний до ИСЗ временным методом, о чем уже упоминалось выше. В последнее время осваивается применения лазеров на титан-сапфире, от которых можно получать импульсы фемтосекундного диапазона (1 фс = 10-15с) продолжительностью в сотни и десятки фемтосекунд.


Газовые лазеры генерируют непрерывное излучение. Кроме уже упоминавшегося гелий-неонового (Не-Ne) лазера, используемого в наземных светодальномерами и излучающего красный свет с длиной волны 0,63 мкм могут
использоваться гелий-кадмиевый (Не-Сd) лазер с длиной волны 0,44 мкм (Синий свет) и аргоновый (Аr) лазер, который может одновременно генерировать излучения на двух длинах волн: 0,46 мкм (синий свет) и 0,51 мкм (Зеленый свет). Газовые лазеры имеют наибольшую степень монохроматичности излучения.


Лазеры на красителях обладают замечательным свойством - возможностью перестройки длины волны в широком диапазоне, но геодезического применения они пока не получили.


Полупроводниковые лазеры составляют особый класс лазеров, учитывая на их весьма специфические свойства, они широко используются в современных наземных светодальномерами и электронных тахеометрах. Одной из привлекательных их качеств очень малые размеры (менее 1 см) и масса. Полупроводниковый лазер на арсениде галлия, чаще всего употребляется в дальномерным технике, является лазерным диодом, выполненным в виде кристалла, составленного из двух «половинок» с разными типами проводимости - электронной (nпровиднисть) и дырчатого (p-проводимость). Между ними образуется зона, называется p-n-переходом. Если на эти «половинки» подать постоянное напряжение питания (подключив положительный полюс к p-области), то в зоне p-nпереходу образуются фотоны и оттуда выходит излучения. Так получается светодиод, но его излучения некогерентного. Что бы превратить светодиод на лазерный диод, надо отполировать торцевые грани кристалла, которые служить зеркалами резонатора, и увеличат плотность тока через диод.


Тогда излучение становится когерентным - мы получаем полупроводниковый лазер. Кроме малых габаритов, такой лазер обладает еще одним ценным свойством - возможностью внутренней модуляции излучения. То есть если в дальномер источником излучения служит полупроводниковый лазер, то модулятора, как отдельного устройства не надо - достаточно подать напряжение питания на лазерный диод, как переменную модулирующее напряжение от генератора и излучение, исходящее из диода будет модулированным. При этом возможна модуляция с очень высокой частотой - до 1 ГГц.