KR20150040398A - Apparatus for high resolution physical quantity measurement based on a laser pulse using time of flight method - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a device for high resolution physical quantity measurement based on a laser pulse using a flight time method, which comprises: a laser pulse generation unit for periodically generating a laser pulse having a stable pulse; a path selection unit for selecting a traveling path of the periodic pulse generated by the laser pulse generation unit from reflected light and local light; a delay time generation unit for adjusting the path length of the local light selected by the path selection unit; a control unit for controlling a repetition rate of the laser pulse to overlap the delayed local light with the laser pulse of the reflected light; a correlation generation unit for overlapping the reflected light reflected after hitting a target with the local light; and a physical quantity determination unit for determining a physical quantity through a correlation between the local light and the reflected light generated by the correlation generation unit. The device for high resolution physical quantity measurement based on a laser pulse using a flight time method according to the present invention uses a laser pulse with a stable absolute phase and can measure a physical quantity using a field cross correlation as well as an intensity cross correlation, thereby measuring the physical quantity with high resolution.

Description

비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치{Apparatus for high resolution physical quantity measurement based on a laser pulse using time of flight method}[0001] The present invention relates to a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using a flight time method,

본 발명은 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치에 관한 것으로, 경로 길이가 다른 두 광의 상관 관계를 이용하여 거리, 속도 등의 물리량을 측정하는 고분해능 물리량 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using a flight time method, and a high resolution physical quantity measuring apparatus for measuring a physical quantity such as a distance and a speed using a correlation between two lights having different path lengths.

펄스 빛을 이용하여 타깃에 대한 거리나 위치를 측정하는 것은 광원에서 펄스 빛의 전송과 타깃으로부터 반사되어 되돌아오는 빛의 검출 사이의 시간 지연을 측정하여 이를 통해 거리 및 위치를 계산한다. 연속발진(Continuous Wave) 레이저 빛을 이용하여 타깃에 대한 거리를 측정하는 것은 전송 빛을 변조(Modulation)시키면 펄스 빛과 동일하게 거리를 측정할 수 있다. 펄스 빛을 이용한 타깃의 거리측정방법은 연속발진(Continuous Wave) 레이저를 이용한 거리측정방법에 비하여 순간 첨두 출력이 높기 때문에 장거리 측정이 가능하고 측정 속도가 빠른 장점이 있다.Measuring the distance or position to the target using pulsed light measures the time delay between the transmission of the pulsed light in the light source and the detection of the returning light reflected from the target, thereby calculating the distance and position. Continuous Wave (Continuous Wave) Measuring the distance to the target using laser light can measure distance the same as pulsed light by modulating transmission light. The target distance measurement method using pulsed light has advantages such as long distance measurement and fast measurement speed because the instant peak output is higher than the distance measurement method using continuous wave laser.

펄스 빛을 이용한 비행시간법 거리 측정은 예를 들어, 레이저에서 펄스 빛이 전송되는 시점과 펄스 빛이 타깃에서 반사되어 돌아온 시점 사이의 시간을 측정함으로써 거리를 산출하는 원리이다. 이러한 비행시간법 거리 측정은 제조 분야, 의료 분야 및 산업계 전반에서 3차원 형상의 측정 등에 필요한 육상 또는 공중, 측량 조사 그리고 위성 레이저 거리 측정(SLR: satellite laser ranging), LiDAR(light detection and ranging), 레이저 고도계(laser altimeter) 및 인공위성 간의 거리측정과 같은 우주개발 분야 등 다양하게 응용되고 있다.The flight time method using pulse light is a principle of calculating distance by, for example, measuring the time between the point at which the pulse light is transmitted from the laser and the point at which the pulse light returns from the target. This time-of-flight method can be used for land and air measurements, satellite laser ranging (SLR), light detection and ranging (LiDAR) Laser altimeter, and space development such as distance measurement between satellites.

하지만, 최근 거대 제조업에서 생산성 향상을 위해 수백 미터의 측정 영역에서 수 미리 미터 이하 분해능을 갖는 거리 측정 수요가 증가하고 있다. 또한 우주개발 분야에서도 수백 미터의 측정 영역에서 수십 마이크로 미터의 분해능을 갖는 위성 간 거리 측정이 필요하다. 펄스 빛을 이용한 비행시간법 거리측정은 수 미터 ~ 수백 킬로 미터 영역에서 거리를 측정할 수 있다는 장점이 있으나 펄스 간의 시간 간격을 분해하기 위한 광검출기 반응속도가 수십 피코초의 한계를 가지기 때문에 거리 측정 분해능이 수 밀리 미터 수준으로 제한된다. 또한 짧은 레이저 펄스를 광원으로 하는 거리 측정 장치에서는 펄스 폭이 짧아짐에 따라 미디어 분산이나 비선형 효과에 의해 거리 측정의 정확도에 한계가 있다.However, in recent years, in order to improve productivity in large manufacturing industries, there has been an increasing demand for distance measurement with a resolution of several meters or less in a measurement area of several hundred meters. In the field of space development, it is also necessary to measure the inter-satellite distance with a resolution of several tens of micrometers in a measurement range of several hundred meters. Flight time using pulse light The distance measurement has the advantage of measuring distance in the range of several meters to several hundreds of kilometers, but since the photodetector response speed to resolve the time interval between pulses has a limit of tens of picoseconds, Is limited to a few millimeter level. Also, in a distance measuring apparatus using a short laser pulse as a light source, the accuracy of distance measurement is limited due to media dispersion and nonlinear effect as the pulse width becomes shorter.

보통 타깃에서 반사된 펄스 빛이 광 수신기에서의 상대적으로 감쇄되어 도달하면서 광학적 배경 노이즈와 광 수신기에서 검출된 수신기 내의 전자적 노이즈는 정밀한 거리측정에 있어서 정확도의 한계를 결정한다.Typically, optical background noise and the electronic noise in the receiver detected by the optical receiver determine the limits of accuracy in precise distance measurements, as pulse light reflected from the target is relatively attenuated in the optical receiver.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 거리 측정이 나노 미터(nano meter) 수준을 갖는 위상 안정화된 고분해능 레이저 거리측정장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a phase stabilized high resolution laser distance measuring apparatus having a nano meter level for distance measurement.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 구현 예로서, 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

주기적으로 위상이 안정화된 레이저 펄스를 발생시키는 레이저 펄스 발생부와, 상기 레이저 펄스 발생부에서 생성된 주기적 펄스를 반사광과 로컬광으로 진행 경로를 선택하도록 하는 경로 선택부, 상기 경로 선택부에서 선택된 상기 로컬광의 경로 길이를 조절하여 소정의 시간 지연을 만드는 지연 시간 생성부, 상기 시간 지연된 로컬광과 상기 반사광의 레이저 펄스를 중첩하도록 레이저 펄스의 반복률을 제어하기 위한 제어부, 타깃에 맞고 반사된 반사광과 소정의 시간이 지연된 상기 로컬광을 함께 받아 상관시키는 상관 생성부, 상기 상관 생성부에서 생성된 상기 로컬광과 상기 반사광 사이의 상관 관계를 통해 물리량을 판정하는 물리량 판정부를 포함하는, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치를 제공하는 데 있다.A path selecting unit configured to select a traveling path from the periodic pulse generated by the laser pulse generating unit to the reflected light and the local light; A control unit for controlling the repetition rate of the laser pulses so as to superimpose the time-delayed local light and the laser pulse of the reflected light; And a physical quantity judging section for judging a physical quantity through a correlation between the local light and the reflected light generated by the correlation generating section, There is provided a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus .

또한 상기 레이저 펄스 발생부는 주파수 빗(frequency comb) 및 연속발진(continuous wave) 레이저를 이용한 광변환기 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하고 있다.In addition, the laser pulse generating unit may include any one of a frequency comb and an optical converter using a continuous wave laser.

상기 주파수 빗은 절대 위상이 안정화된 모드-락킹 레이저(carrier envelope phase stabilized mode-locking laser)를 이용하는 것을 특징으로 하고 있다.The frequency comb is characterized by using a carrier-envelope phase stabilized mode-locking laser in which an absolute phase is stabilized.

그리고 상기 상관 생성부는 레이저 펄스의 크기를 이용한 세기 상호 상관 관계(intensity cross correlation), 필드를 이용한 필드 상호 상관 관계(field cross correlation) 및 크기-필드 상호 상관 관계(intensity-field correlation) 중 어느 하나를 생성하는 것을 특징으로 하고 있다.The correlation generator may use any one of an intensity cross correlation using a laser pulse size, a field cross correlation using a field, and an intensity-field correlation And generates the second signal.

상기 판정되는 물리량은 상기 판정되는 물리량은 상기 판정되는 물리량은 거리, 속도, 거리-속도 및 파면 왜곡과 파형에 대한 물리적 현상 중 어느 하나이다.The physical quantity to be determined is one of the physical quantity to be determined and the physical quantity to be determined is a physical phenomenon for distance, velocity, distance-velocity, wave front distortion and waveform.

상기 파면 왜곡에 대한 물리적 현상은 상기 반사광의 파면과 상기 로컬광의 평면 파면을 분할하여 파면 위치의 함수로 표시한다.The physical phenomenon for the wavefront distortion is expressed by a function of the wavefront position by dividing the wavefront of the reflected light and the plane wavefront of the local light.

또한 상기 타깃은 정지 상태와 이동 상태 중 어느 한 상태인 것을 특징으로 하고 있다.And the target is in a stopped state or a moving state.

이동 상태인 상기 타깃으로부터 도플러 효과를 측정하는 것을 특징으로 하고 있다.And the Doppler effect is measured from the target in a moving state.

그리고 광학계(optical systm), 환경 난류(ambient turbulence) 및 이들 모두 중 어느 하나에 기인한 파면(wave front)을 검출하기 위해 파면 검출기와, 상기 파면 검출기에서 검출된 파면 왜곡을 보정하는 파면 보정기를 더 포함하는, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치를 제공하는 데 있다.And a wavefront compensator for correcting the wavefront distortion detected by the wavefront detector to detect a wave front caused by either an optical system, ambient turbulence, or both And a laser pulse-based high-resolution physical quantity measuring device using the time-of-flight method.

이에 따라, 상기한 과제 해결 수단을 통하여 다음과 같은 효과가 기대된다.Accordingly, the following effects are expected through the above-mentioned problem solving means.

본 발명에서는 펨토초 펄스폭을 갖는 펄스 레이저를 통하여 물리량을 측정하기 때문에 나노미터 수준의 측정 분해능을 가질 수 있는 장점이 있다. 또한 본 발명에 따른 물리량 측정 장치는 필드 상호 상관 관계를 이용함에 따라 더 높은 측정 분해능을 가질 수 있다.In the present invention, since a physical quantity is measured through a pulse laser having a femtosecond pulse width, there is an advantage that measurement resolution at the nanometer level can be obtained. Further, the physical quantity measuring apparatus according to the present invention can have a higher measurement resolution by using the field cross correlation.

본 발명에 따르면 물리량 측정 장치는 파면 검출기와 파면 보정기를 더 구비함으로써 펄스 빛 강도에 따른 신호대잡음 비율을 증가시킬 수 있다. 또한 본 발명에서는 움직이는 타깃에 대한 속도 등을 측정할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the physical quantity measuring apparatus can further include a wavefront detector and a wavefront compensator to increase the signal-to-noise ratio according to the pulse light intensity. In addition, the present invention has an advantage in that it is possible to measure a speed and the like with respect to a moving target.

한편 본 발명에 따르면 물리량 측정 장치는 거리, 속도, 파면 왜곡과 파형에 대한 물리적 현상 등과 같은 물리량 측정에만 사용되는 것으로 제한되지 않고, 3D 스캐너에도 적용이 가능하다.According to the present invention, the physical quantity measuring device is not limited to being used only for measuring physical quantities such as distance, speed, wave front distortion and physical phenomena with respect to a waveform, and is also applicable to a 3D scanner.

도 1은 본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치의 일 실시예에 따른 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 크기 상호 상관 관계와 필드 상호 상관 관계에 대한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치의 다른 실시예에 따른 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치의 다른 실시예에 따른 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치의 또 다른 실시예에 따른 개략적인 구성도이다.FIG. 1 is a schematic block diagram of a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using a time-of-flight method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of size cross-correlation and field cross-correlation using the time-of-flight method according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using a time-of-flight method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram of a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using a time-of-flight method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic block diagram of a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using a time-of-flight method according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in different forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 이에 더하여, 본 명세서에서, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms 'comprises' and / or 'comprising' mean that the stated element, step, operation and / or element does not imply the presence of one or more other elements, steps, operations and / Or additions. In addition, since they are in accordance with the preferred embodiment, the reference numerals presented in the order of description are not necessarily limited to the order. In addition, in this specification, when it is mentioned that a film is on another film or substrate, it means that it may be formed directly on another film or substrate, or a third film may be interposed therebetween.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도를 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들어, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들을 계략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.In addition, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views, which are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective description of the technical content. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the shapes that are generated according to the manufacturing process. For example, the etched area shown at right angles can be rounded or shaped with a certain curvature. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific types of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using the time-of-flight method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치는, 주기적으로 위상이 안정화된 레이저 펄스를 발생시키는 레이저 펄스 발생부와, 레이저 펄스 발생부에서 생성된 주기적 펄스를 반사광과 로컬광으로 진행 경로를 선택하도록 하는 경로 선택부, 경로 선택부에서 선택된 로컬광의 경로 길이를 조절하여 소정의 시간 지연을 만드는 지연 시간 생성부, 시간 지연된 로컬광과 반사광의 레이저 펄스를 중첩하도록 레이저 펄스의 반복률을 제어하기 위한 제어부, 타깃에 맞고 반사된 반사광과 소정의 시간이 지연된 로컬광을 함께 받아 상관시키는 상관 생성부, 상관 생성부에서 생성된 로컬광과 반사광 사이의 상관 관계를 통해 물리량을 판정하는 물리량 판정부를 포함한다.The laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using the time-of-flight method according to the present invention comprises: a laser pulse generator for generating a laser pulse whose phase is stabilized periodically; and a laser pulse generator for generating a periodic pulse generated by the laser pulse generator, A delay time generation unit for adjusting a path length of the local light selected by the path selection unit to make a predetermined time delay; a delay time generation unit for delaying the repetition rate of the laser pulses so as to superimpose the laser pulses of the time- A correlation generating unit for receiving and correlating the reflected light reflected by the target and the local light delayed by a predetermined time together, a physical quantity determination unit for determining a physical quantity through a correlation between the local light and the reflected light generated by the correlation generating unit, .

[제1 실시예][First Embodiment]

도 1은 본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치의 일 실시예에 따른 개략적인 구성도이다.FIG. 1 is a schematic block diagram of a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using a time-of-flight method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 레이저 펄스 발생부(101)와, 경로 선택부(102), 지연 시간 생성부(103), 제어부(107), 상관 생성부(104), 물리량 판정부(105)를 포함한다.1, a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using a flight time method includes a laser pulse generating unit 101, a path selecting unit 102, a delay time generating unit 103, a control unit 107, A correlation generating unit 104, and a physical quantity determining unit 105. [

레이저 펄스 발생부(101)는 주기적인 레이저 펄스 광(108)을 발생시킨다. 본 발명에 따른 레이저 펄스 발생부(101)는 주파수 빗(frequency comb)과, 연속발진(continuous wave) 레이저를 이용한 광변환기, 이들 둘 다 중 어느 하나로 구성될 수 있다.The laser pulse generating section 101 generates periodic laser pulse light 108. The laser pulse generator 101 according to the present invention may be composed of either a frequency comb or an optical converter using a continuous wave laser, or both of them.

본 실시예에 따른 레이저 펄스 발생부(101)는 절대 위상이 안정화된 레이저 펄스를 이용한다. 절대 위상이 안정화된 레이저란 레이저 파형의 위상이 모든 시각에 안정화된 레이저를 지칭한다.The laser pulse generator 101 according to the present embodiment uses a laser pulse whose absolute phase is stabilized. A laser whose absolute phase is stabilized refers to a laser whose phase is stabilized at all times.

이때 주파수 빗은 절대 위상이 안정화된 모드-락킹 레이저(carrier envelope phase stabilized mode-locking laser)를 이용하나, 이에 제한되지 않고 절대 위상이 안정화된 연속발진(continuous wave) 레이저를 이용한 광변환기를 통한 레이저 펄스를 이용할 수도 있고, 이들 둘 다를 적용한 레이저 펄스를 이용할 수도 있다. 한편 연속발진 레이저를 사용하는 경우 펄스뿐만 아니라 광변환된 레이저 형태도 이용할 수 있다. 예를 들면, 이러한 레이저 형태는 의사 랜덤 시퀀스(pseudo random sequence)를 사용하여 AM, FM, PM 등으로 다양하게 변환된 레이저 형태를 사용할 수 있다.In this case, the frequency comb uses a carrier-envelope phase stabilized mode-locking laser, but the present invention is not limited thereto. For example, the frequency comb may include a laser pulse through an optical converter using a continuous wave laser, Or a laser pulse to which both of them are applied may be used. On the other hand, when using continuous oscillation lasers, not only pulses but also photo-converted lasers can be used. For example, such a laser shape can be a laser shape that is variously converted into AM, FM, PM, etc. by using a pseudo random sequence.

레이저 펄스 발생부(101)에서 발생된 주기적인 레이저 펄스 광(108)은 소정 시차를 두고 반사광(110)과 로컬광(109)으로 진행하도록 경로 선택부(102)를 통과한다. 이때 경로 선택부(102)는 편광 빔 스플리터 등으로 이루어질 수 있다.The periodic laser pulse light 108 generated by the laser pulse generating unit 101 passes through the path selecting unit 102 so as to proceed to the reflected light 110 and the local light 109 with a predetermined time difference. At this time, the path selection unit 102 may be a polarization beam splitter or the like.

본 발명에 따른 비행시간 측정은 레이저 펄스의 반복률이 고정된 경우, 지연 시간 생성부(103)를 제어하여 측정할 수 있다. 또한 로컬광(109)의 지연 시간이 고정된 경우, 레이저 펄스의 반복률을 제어하여 비행시간을 측정할 수도 있다.The flight time measurement according to the present invention can be performed by controlling the delay time generation unit 103 when the repetition rate of the laser pulse is fixed. Also, when the delay time of the local light 109 is fixed, it is also possible to measure the flight time by controlling the repetition rate of the laser pulse.

경로 선택부(102)에서 선택된 로컬광(109)은 지연 시간 생성부(103)에서 경로 길이를 조절함으로써 상관 관계를 측정하기 위한 로컬광(109)의 시간 지연을 가변할 수 있다. 이렇게 가변된 시간 지연으로부터 상관 생성부(104)에서는 로컬광(109)과 반사광(110) 사이에서 상관 관계의 최대치가 되는 점을 찾아, 절대위상 차이를 이용하여 비행시간을 측정한다.The local light 109 selected by the path selecting unit 102 can vary the time delay of the local light 109 for measuring the correlation by adjusting the path length in the delay time generating unit 103. [ From the variable time delay, the correlation generating unit 104 finds a point which is the maximum value of the correlation between the local light 109 and the reflected light 110, and measures the flight time using the absolute phase difference.

제어부(107)는 로컬광(109)의 시간 지연을 고정하여 로컬광(109)과 반사광(110)의 레이저 펄스가 중첩하도록 레이저 펄스의 반복률을 제어한다. 이렇게 레이저 펄스의 반복률을 제어함으로써 상관 생성부(104)에서는 로컬광(109)과 반사광(110) 사이의 상관 관계를 제어한다.The control unit 107 fixes the time delay of the local light 109 and controls the repetition rate of the laser pulse so that the laser pulses of the local light 109 and the reflected light 110 overlap. The correlation generator 104 controls the correlation between the local light 109 and the reflected light 110 by controlling the repetition rate of the laser pulse.

상관 생성부(104)는 타깃(106)에 맞고 반사된 반사광(110)과 시간 지연이 조절된 로컬광(109)을 중첩시켜 서로 상관시킨다. 상관 생성부(104)는 레이저 펄스의 크기를 이용한 크기 상호 상관 관계(intensity cross correlation), 필드를 이용한 필드 상호 상관 관계(field cross correlation) 및 크기-필드 상호 상관 관계(intensity-field correlation) 중 어느 하나를 이용할 수 있다.The correlation generator 104 superimposes and correlates the reflected light 110 reflected by the target 106 and the local light 109 whose time delay is adjusted. The correlation generation unit 104 generates a correlation coefficient using an intensity cross correlation using the size of the laser pulse, a field cross correlation using a field, and an intensity-field correlation One can be used.

z 방향으로 진행하는 레이저의 필드는 다음과 같은 식으로 표시할 수 있다. The field of the laser advancing in the z direction can be expressed by the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서 φ(t)는 절대 위상이 안정화되지 않은 레이저의 경우 시간에 따른 임의의 변수가 된다. 본 발명에 따른 레이저의 경우 절대 위상이 안정화되어 φ(t)가 상수이다.Here, φ (t) is an arbitrary parameter with respect to time in the case of a laser whose absolute phase is not stabilized. In the case of the laser according to the present invention, the absolute phase is stabilized so that? (T) is a constant.

이러한 식으로 표시된 로컬광(109)(UL)과 반사광(110)(US)의 크기 상호 상관 관계식(intensity cross correlation)은 다음과 같은 수식들로 표현할 수 있다. The intensity cross correlation between the local light 109 (U L ) and the reflected light 110 (U S ) expressed in this manner can be expressed by the following equations.

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, n은 반사광(110)의 펄스 인덱스이고, m은 로컬광(109)의 펄스 인덱스이고, R은 펄스 반복률이며, τ는 가변 지연 시간이다.Where n is the pulse index of the reflected light 110, m is the pulse index of the local light 109, R is the pulse repetition rate, and? Is the variable delay time.

절대 위상이 안정화되지 않은 레이저를 이용한 비행시간 측정법에서는 크기 상호 상관 관계에 의한 비행시간 측정만 가능하나, 절대 위상이 안정화된 레이저를 이용한 경우 필드 상호 상관 관계에 의한 비행시간 측정이 가능하다.In flight time measurement using laser without absolute phase stabilization, it is possible to measure flight time by size correlation, but it is possible to measure flight time by using field cross correlation when using absolute phase stabilized laser.

다음은 로컬광(109)(kLfL)과 반사광(110)(ksfS)의 필드 상호 상관 관계식들을 나타낸다.The following shows field cross-correlations of the local light 109 (k L f L ) and the reflected light 110 (k s f S ).

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

위 두 번째 식의 첫 번째, 두 번째 적분항은 상수이다. 따라서, 이를 미분하여 영(zero)되는 점을 찾으면 다음과 같이 표현할 수 있고, 이를 통한 필드 상호 상관 관계를 이용하여 비행시간 측정을 수행할 수 있다.The first and second integral terms of the second equation above are constants. Accordingly, if a zero point is found by differentiating it, it can be expressed as follows, and the flight time measurement can be performed using the field cross correlation through it.

Figure pat00006
Figure pat00006

크기-필드 상호 상관 관계는 상기 두 방법을 순차적으로 적용하여 비행시간 측정을 수행할 수 있다.The size-field cross-correlation may be performed by sequentially applying the above two methods.

본 실시예에 따른 상관 생성부(104)는 레이저 펄스의 크기를 이용한 크기 상호 상관 관계를 이용한다. 상관 생성부(104)에서는 집광 렌즈와 이차조화파 생성부를 포함한다. 로컬광(109)과 반사광(110)은 집광 렌즈를 통해 이차조화파 생성부에 집중되고, 이들 광 중 어느 하나가 이차조화파 생성부의 게이트 광으로 작용한다. 게이트 광에 의해 게이트가 열린 상태에서 다른 광이 이차조화파 생성부에 들어오고, 지연 시간 생성부(103)에서 지연된 시간에 따른 이들 광에 의한 이차조화파를 생성한다.The correlation generator 104 according to the present embodiment uses a size cross correlation using the size of the laser pulse. The correlation generation unit 104 includes a condensing lens and a second harmonic generation unit. The local light 109 and the reflected light 110 are focused on the secondary harmonic generation portion through the condenser lens, and one of these lights acts as the gate light of the secondary harmonic generation portion. Another light enters the second harmonic generation section in a state in which the gate is opened by the gate light, and the delay harmonic generation section 103 generates a second harmonic wave based on the delayed time.

물리량 판정부(105)는 상관 생성부(104)에서 생성된 로컬광(109)과 반사광(110) 사이의 상관 관계를 통해 물리량을 판정한다. 이때, 판정되는 물리량은 거리, 속도 및 이들 둘 다 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 거리, 시간 및 속도를 기반으로 송신 레이저 펄스와 수신 레이저 펄스 파형 사이의 상관 관계 변화를 이용하여 다른 물리적 현상을 정량화할 수도 있다.The physical quantity determining unit 105 determines the physical quantity through the correlation between the local light 109 and the reflected light 110 generated by the correlation generating unit 104. [ At this time, the physical quantity to be determined may be any one of distance, velocity, and both, but it is not limited to this, and it may be possible to change the correlation between the transmission laser pulse and the reception laser pulse waveform based on distance, The phenomenon can be quantified.

도 2는 본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 크기 상호 상관 관계와 필드 상호 상관 관계에 대한 개념도이다. FIG. 2 is a conceptual diagram of size cross-correlation and field cross-correlation using the time-of-flight method according to the present invention.

도 2를 참조하면, 좌측은 크기 상호 상관 관계를 보여주고 있고, 우측은 필드 상호 상관 관계를 나타내고 있다. 필드 상호 상관 관계는 크기 상호 상관 관계보다 더욱 향상된 분해능을 가질 수 있는 것을 보여준다. 여기서 광파의 주기 Tc=λ/c이다 (λ는레이저 파장이고, c는 광속이다.).Referring to FIG. 2, the left side shows the size cross-correlation, and the right side shows the field cross-correlation. Field cross-correlations show that they can have a much improved resolution than size cross-correlations. Where the period of the light wave T c = λ / c (where λ is the laser wavelength and c is the speed of light).

[제2 실시예][Second Embodiment]

도 3은 본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치의 다른 실시예에 따른 개략적인 구성도이다.FIG. 3 is a schematic diagram of a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using a time-of-flight method according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 레이저 펄스 발생부(101)와, 경로 선택부(102), 지연 시간 생성부(103), 제어부(107), 상관 생성부(111), 물리량 판정부(105)를 포함한다.3, a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using a flight time method includes a laser pulse generating unit 101, a path selecting unit 102, a delay time generating unit 103, a control unit 107, A correlation generating unit 111, and a physical quantity determining unit 105. [

본 실시예에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 앞서 설명한 제1 실시예에서의 상관 생성부(104)와 차이가 있을 뿐 다른 구성요소는 동일하다. 이하 본 실시예에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 앞서 설명한 제1 실시예 차이가 있는 부분에 대해서만 상세히 설명한다.The laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using the time-of-flight method according to the present embodiment differs from the correlation generating unit 104 of the first embodiment described above except that the other components are the same. Hereinafter, the laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using the time-of-flight method according to the present embodiment will be described in detail only for the difference between the first embodiment described above.

본 실시예에 따른 상관 생성부(111)는 필드를 이용한 필드 상호 상관 관계 및 크기-필드 상호 상관 관계 중 어느 하나를 이용한다. 상관 생성부(111)에서는 로컬광(109)과 반사광(110)을 정렬 및 중첩시키고, 이렇게 정렬된 로컬광(109)과 반사광(110)의 간섭을 통해 이들의 상관 관계를 얻을 수 있다.The correlation generation unit 111 according to this embodiment uses any one of a field cross-correlation and a magnitude-field cross-correlation using a field. The correlation generator 111 aligns and superimposes the local light 109 and the reflected light 110 and obtains the correlation between the local light 109 and the reflected light 110 through the interference between the local light 109 and the reflected light 110.

물리량 판정부(105)는 상관 생성부(111)에서 생성된 로컬광(109)과 반사광(110) 사이의 상관 관계를 통해 물리량을 판정한다. 이때, 판정되는 물리량은 거리, 속도 및 이들 둘 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 거리, 시간 및 속도를 기반으로 송신 레이저 펄스와 수신 레이저 펄스 파형 사이의 상관 관계 변화를 이용하여 다른 물리적 현상을 정량화할 수도 있다. The physical quantity determining unit 105 determines the physical quantity through the correlation between the local light 109 and the reflected light 110 generated by the correlation generating unit 111. [ At this time, the physical quantity to be determined may be any one of distance, velocity, and either of them, but it is not limited to this, and it is possible to change the correlation between the transmission laser pulse and the reception laser pulse waveform based on distance, May be quantified.

본 실시예에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 거리, 속도 및 이들 둘 다를 측정할 수 있다. 한편, 본 실시예에 따른 타깃(106)은 정지 상태와 이동 상태 중 어느 한 상태일 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 이동 상태인 타깃(106)으로부터 도플러 효과를 측정할 수도 있다.The laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using the flight time method according to the present embodiment can measure distance, speed, and both. Meanwhile, the target 106 according to the present embodiment may be in any one of a static state and a moving state. Also, the laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using the flight time method according to the present embodiment may measure the Doppler effect from the target 106 in a moving state.

[제3 실시예][Third Embodiment]

도 4는 본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치의 다른 실시예에 따른 개략적인 구성도이다.FIG. 4 is a schematic diagram of a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using a time-of-flight method according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 레이저 펄스 발생부(112)와, 경로 선택부(102), 지연 시간 생성부(103), 제어부(107), 상관 생성부(111), 물리량 판정부(105), 포토다이오드(113, 114)를 포함한다.4, a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using a flight time method includes a laser pulse generating unit 112, a path selecting unit 102, a delay time generating unit 103, a control unit 107, A correlation generation unit 111, a physical quantity determination unit 105, and photodiodes 113 and 114.

본 실시예에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 주로 앞서 설명한 제2 실시예에서의 레이저 펄스 발생부(101)와 차이가 있을 뿐 다른 구성요소는 유사하다. 이하 본 실시예에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 앞서 설명한 제2 실시예에서 차이가 있는 부분에 대해서만 상세히 설명한다.The laser pulse-based high-resolution physical quantity measuring apparatus 100 using the time-of-flight method according to the present embodiment differs from the laser pulse generating unit 101 of the second embodiment mainly in that the other components are similar. Hereinafter, the laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using the time-of-flight method according to the present embodiment will be described in detail only for the differences in the second embodiment described above.

본 실시예에 따른 레이저 펄스 발생부(112)는 주파수 빗 대신 연속발진(continuous wave) 레이저를 이용한 광변환기로 구성된다.The laser pulse generator 112 according to the present embodiment includes a photoconverter using a continuous wave laser instead of a frequency comb.

[제4 실시예][Fourth Embodiment]

도 5는 본 발명에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치의 또 다른 실시예에 따른 개략적인 구성도이다.FIG. 5 is a schematic block diagram of a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus using a time-of-flight method according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 레이저 펄스 발생부(101)와, 경로 선택부(102), 지연 시간 생성부(103), 제어부(107), 상관 생성부(115), 물리량 판정부(105)를 포함한다.5, a laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using a flight time method includes a laser pulse generating unit 101, a path selecting unit 102, a delay time generating unit 103, a control unit 107, A correlation generating unit 115, and a physical quantity determining unit 105. [

본 실시예에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 주로 앞서 설명한 제2 실시예에서 파면 교정기(116)를 추가로 더 구비하고 있을 뿐 다른 구성요소는 유사하다. 이하 본 실시예에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 앞서 설명한 제2 실시예와 차이가 있는 부분에 대해서만 상세히 설명한다.The laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using the time-of-flight method according to the present embodiment further includes a wavefront corrector 116 in the second embodiment described above, but other components are similar. Hereinafter, the laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using the time-of-flight method according to the present embodiment will be described in detail only in the difference from the second embodiment described above.

본 실시예에 따른 파면 검출기는 반사광(110)의 파면과 로컬광(109)의 평면 파면을 중첩시키고, 필드 상호 상관 관계를 파면 위치의 함수로 분할하여 나타내면 파면 왜곡 정보를 검출할 수 있다.The wavefront detector according to the present embodiment can detect the wavefront distortion information by superimposing the wavefront of the reflected light 110 and the plane wavefront of the local light 109 and dividing the field cross correlation into a function of the wavefront position.

본 실시예에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 광학계(optical systm), 대기 난류(atmospheric turbulence) 및 이들 모두 중 어느 하나에 기인하는 파면(wave front) 왜곡 정보를 검출하기 위해 파면 검출기로 작용하여 검출된 파면 왜곡을 보정하기 위한 파면 보정기(116)를 더 포함할 수 있다. 이때 파면 보정기(116)는 후면에 액츄에이터 등을 구비할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 신호대잡음 비율을 극대화하여 보다 정확하고 고분해능의 물리량을 측정할 수 있다. 한편 본 실시예에 따른 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치(100)는 SLR(Satellite Laser Ranging), LiDAR, 3D 스캐너 등에 적용 가능하다.
The laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using the time-of-flight method according to the present embodiment detects wave front distortion information caused by an optical system, atmospheric turbulence, And a wavefront compensator 116 for correcting the detected wavefront distortion by acting as a wavefront detector for detection. At this time, the wave front compensator 116 may include an actuator or the like on the rear surface. Therefore, the laser pulse-based high-resolution physical quantity measuring apparatus 100 using the flight time method according to the present embodiment can maximize the signal-to-noise ratio and measure a more accurate and high-resolution physical quantity. Meanwhile, the laser pulse-based high resolution physical quantity measuring apparatus 100 using the time-of-flight method according to the present embodiment can be applied to SLR (Satellite Laser Ranging), LiDAR, 3D scanner and the like.

100: 물리량 측정 장치
101, 112: 레이저 펄스 발생부
102: 경로 선택부
103: 지연 시간 생성부
104, 115: 상관 생성부
105: 물리량 판정부
106: 타깃
107: 제어부
108: 레이저 펄스 광
109: 로컬광
110: 반사광
113, 114: 포토다이오드
116: 파면 보정기100: Physical measurement device
101, 112: laser pulse generator
102: Path selection unit
103: delay time generation unit
104 and 115:
105:
106: Target
107:
108: laser pulse light
109: Local light
110: Reflected light
113 and 114: photodiodes
116: Wavefront compensator

Claims (9)

위상이 안정화된 주기적 레이저 펄스를 발생시키는 레이저 펄스 발생부;
상기 레이저 펄스 발생부에서 생성된 주기적 펄스를 반사광과 로컬광으로 진행 경로를 선택하도록 하는 경로 선택부;
상기 경로 선택부에서 선택된 상기 로컬광의 경로 길이를 조절하여 소정의 시간 지연을 만드는 지연 시간 생성부;
상기 시간 지연된 로컬광과 상기 반사광의 레이저 펄스를 중첩하도록 레이저 펄스의 반복률을 제어하기 위한 제어부;
타깃에 맞고 반사된 반사광과 소정의 시간이 지연된 상기 로컬광을 함께 받아 상관시키는 상관 생성부(correlator); 및
상기 상관 생성부에서 생성된 상기 로컬광과 상기 반사광 사이의 상관 관계(correlation)를 통해 물리량을 판정하는 물리량 판정부를 포함하는,
비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치.A laser pulse generator for generating a periodically stabilized laser pulse;
A path selecting unit for selecting a path of the periodic pulse generated by the laser pulse generating unit to the reflected light and the local light;
A delay time generator for adjusting a path length of the local light selected by the path selector to generate a predetermined time delay;
A controller for controlling the repetition rate of the laser pulse so as to overlap the laser pulse of the time-delayed local light and the reflected light;
A correlator for correlating the reflected light reflected by the target and the local light delayed by a predetermined time together; And
And a physical quantity determination section that determines a physical quantity through correlation between the local light and the reflected light generated by the correlation generation section.
Laser pulse - based high resolution physical measurement device using flight time method. 제 1항에 있어서,
상기 레이저 펄스 발생부는 주파수 빗(frequency comb) 및 연속발진(continuous wave) 레이저를 이용한 광변환기 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the laser pulse generating unit comprises any one of a frequency comb and an optical converter using a continuous wave laser, wherein the laser pulse generating unit is a laser pulse based high resolution physical quantity measuring apparatus using a flight time method. 제 2항에 있어서,
상기 주파수 빗은 절대 위상이 안정화된 모드-락킹 레이저(carrier envelope phase stabilized mode-locking laser)를 이용하는 것을 특징으로 하는, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치.3. The method of claim 2,
Characterized in that the frequency comb uses a carrier-envelope phase stabilized mode-locking laser in which an absolute phase is stabilized. 제 1항에 있어서,
상기 상관 생성부는 레이저 펄스의 크기를 이용한 크기 상호 상관 관계(intensity cross correlation), 필드를 이용한 필드 상호 상관 관계(field cross correlation) 및 크기-필드 상호 상관 관계(intensity-field cross correlation) 중 어느 하나를 생성하는 것을 특징으로 하는, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치.The method according to claim 1,
The correlation generator may use any one of an intensity cross correlation using a laser pulse size, a field cross correlation using a field, and an intensity-field cross correlation Wherein the laser pulse-based high-resolution physical quantity measuring device uses the time-of-flight method. 제 1항에 있어서,
상기 판정되는 물리량은 거리, 속도, 거리-속도 및 파면 왜곡과 파형에 대한 물리적 현상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the determined physical quantity is one of a distance, a velocity, a distance-velocity, and a physical phenomenon for a wave front distortion and a waveform. 제 5항에 있어서,
상기 파면 왜곡에 대한 물리적 현상은 상기 반사광의 파면과 상기 로컬광의 평면 파면을 분할하여 파면 위치의 함수로 표시하는 것을 특징으로 하는, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the physical phenomenon for the wave front distortion is expressed by a function of the wavefront position by dividing the wavefront of the reflected light and the plane wavefront of the local light. 제 1항에 있어서,
상기 타깃은 정지 상태와 이동 상태 중 어느 한 상태인 것을 특징으로 하는, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the target is one of a stationary state and a moving state, wherein the laser pulse-based high-resolution physical quantity measurement device uses the flight time method. 제 7항에 있어서,
이동 상태인 상기 타깃으로부터 도플러 효과를 측정하는 것을 특징으로 하는, 비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the Doppler effect is measured from the target in the moving state. 제 1항에 있어서,
광학계(optical systm), 환경 난류(ambient turbulence) 및 이들 모두 중 어느 하나에 기인한 파면(wave front)을 검출하기 위해 파면 검출기; 및
상기 파면 검출기에서 검출된 파면 왜곡을 보정하는 파면 보정기를 더 포함하는,
비행시간법을 이용한 레이저 펄스 기반 고분해능 물리량 측정 장치.
The method according to claim 1,
A wavefront detector for detecting a wave front due to either an optical system, ambient turbulence, or both; And
And a wavefront compensator for correcting the wavefront distortion detected by the wavefront detector,
Laser pulse - based high resolution physical measurement device using flight time method.
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