利用光纖檢定激光測(cè)距儀的原理

利用光纖檢定激光測(cè)距儀的原理

利用光纖檢定激光測(cè)距儀的原理如圖l所示。
將激光測(cè)距儀發(fā)出的光經(jīng)耦合透鏡L1進(jìn)入光纖，經(jīng)光纖傳輸后，再把光纖的出射端的光波通過耦合透鏡L2和反射棱鏡進(jìn)入激光測(cè)距儀接收。此時(shí)激光測(cè)距儀的讀數(shù)即為測(cè)距儀發(fā)出的光波在光纖中的傳輸所經(jīng)歷的總體光程長(zhǎng)度的一半。而光程長(zhǎng)度即相當(dāng)于光波在空氣中所傳輸?shù)木嚯x。這段光纖代替了野外的一段空氣距離，即基線場(chǎng)的基線。當(dāng)然，讀數(shù)也包含了儀器到光纖兩端面的空氣距離和光學(xué)元件所產(chǎn)生的附加光程。 

圖1檢定原理
Fig．I Calibration system
對(duì)于紅外激光測(cè)距儀，可用CCD攝像機(jī)進(jìn)行瞄準(zhǔn)，將信號(hào)輸出到監(jiān)視器進(jìn)行觀察。為使測(cè)距儀的發(fā)
射光束和接收光束保持平行，光纖的進(jìn)光點(diǎn)和出光點(diǎn)相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)需共軛。若從測(cè)距儀的瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡來瞄準(zhǔn)，光纖的入射端面和出射端面重合在一起，調(diào)試耦合狀態(tài)時(shí)，應(yīng)使接收到的光強(qiáng)信號(hào)最大，表明光纖與測(cè)距儀的發(fā)射光束達(dá)到了最佳耦合狀態(tài) J。
由于實(shí)際使用光纖的纖芯折射率、幾何形狀的隨機(jī)起伏和某些因素引起的光纖微變形以及光纖在使用過程中的彎曲變形等，對(duì)光波在光纖中所經(jīng)歷的總體光程將產(chǎn)生影響，附加的光學(xué)元器件產(chǎn)生的附加光程和測(cè)距儀與光纖端面之間的空氣距離的變化也對(duì)光程有影響，因而必須采用比較測(cè)量法。這樣，上述因素對(duì)光程的影響都可以在測(cè)量結(jié)果的比較過程中加以確定。只要在比較測(cè)量的過程中使各種狀態(tài)保持不變，便可獲得比較高的檢測(cè)精度。