RU2756782C1 - Laser rangefinder with test head - Google Patents

Laser rangefinder with test head Download PDF

Info

Publication number
RU2756782C1
RU2756782C1 RU2021108976A RU2021108976A RU2756782C1 RU 2756782 C1 RU2756782 C1 RU 2756782C1 RU 2021108976 A RU2021108976 A RU 2021108976A RU 2021108976 A RU2021108976 A RU 2021108976A RU 2756782 C1 RU2756782 C1 RU 2756782C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
photodetector
output
laser
divergence
test
Prior art date
Application number
RU2021108976A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Григорьевич Вильнер
Владимир Георгиевич Волобуев
Михаил Михайлович Землянов
Татьяна Евгеньевна Ковалева
Евгений Викторович Кузнецов
Дмитрий Иванович Моисеев
Александр Ефремович Сафутин
Надежда Валентиновна Седова
Галина Владимировна Турикова
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха"
Priority to RU2021108976A priority Critical patent/RU2756782C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2756782C1 publication Critical patent/RU2756782C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02—Details
    • G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
    • G01C3/08—Use of electric radiation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves

Abstract

FIELD: laser ranging.SUBSTANCE: invention relates to laser ranging, to pulsed laser rangefinders and locators. A laser rangefinder with a test emitter, containing the main and test emitters of different power with triggering schemes, a photodetector channel including a photodetector with a lens, a threshold device connected at the output of the photodetector and connected at the output with a control circuit and a time interval meter, a laser diode, a cylindrical microlens with an aperture angle in the cross section of the microlens is installed in front of the emitting area, exceeding the maximum divergence of the laser beam at the output of the laser diode, and with a focal length providing the minimum ratio of the divergence of the beam after it, a microcollimator is introduced after the cylindrical microlens, providing the divergence at the output of the probe emitter.EFFECT: ensuring a safe mode of operation of the photodetector while maintaining the required probability of reliable measurements in a wide range of ranges.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к лазерной локации, а именно, к импульсным лазерным дальномерам и локаторам.The invention relates to laser ranging, namely, to pulsed laser range finders and locators.

Известны системы импульсной лазерной локации, содержащие импульсный лазер и фотоприемник, а также схему измерения задержки отраженного сигнала, предназначенные для измерения дальности до удаленных объектов [1].Known systems of pulsed laser ranging, containing a pulsed laser and a photodetector, as well as a circuit for measuring the delay of the reflected signal, designed to measure the distance to distant objects [1].

Особенность таких систем - широкий амплитудный диапазон сигналов, отраженных от объектов на малых и больших расстояниях. Это приводит к перегрузкам приемного тракта и снижает его помехоустойчивость в ближней зоне [2]. Защита от помех, создаваемых посторонними местными объектами и аэрозолями воздушной трассы осуществляется с помощью временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ) и порога (ВАРП) [2], однако эти меры неэффективны при перегрузках первых каскадов приемно-усилительного тракта, вызывающих ухудшение разрешающей способности и точности временной привязки отраженного сигнала [3]. При этом существует риск поражения фотоприемника излучением, отраженным от зеркального объекта. Известно фотоприемное устройство лазерного дальномера [4], в котором указанный недостаток устранен за счет введения перед чувствительной площадкой фотоприемника управляемого электрооптического ослабителя, однако такое решение приводит к существенному усложнению устройства и ухудшению отношения сигнал/шум.A feature of such systems is a wide amplitude range of signals reflected from objects at short and long distances. This leads to overloads of the receiving path and reduces its noise immunity in the near zone [2]. Protection against interference created by extraneous local objects and aerosols of the airway is carried out using temporary automatic gain control (VARC) and threshold (VARP) [2], however, these measures are ineffective when overloading the first stages of the receiving-amplifying path, causing deterioration of the resolution and accuracy time reference of the reflected signal [3]. In this case, there is a risk of damage to the photodetector by radiation reflected from the mirror object. Known photodetector laser rangefinder [4], in which this drawback is eliminated by introducing a controlled electro-optical attenuator in front of the sensitive area of the photodetector, however, this solution leads to a significant complication of the device and deterioration of the signal-to-noise ratio.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является лазерный дальномер с пробным излучателем [5]. Указанное устройство содержит два излучателя разной мощности со схемами управления, фотоприемник, пороговое устройство с задатчиком стандартного порога, включенное на выходе фотоприемника и по выходу связанное с измерителем временных интервалов и со схемой управления более мощным излучателем.The closest in technical essence to the proposed invention is a laser rangefinder with a test emitter [5]. The specified device contains two emitters of different power with control circuits, a photodetector, a threshold device with a standard threshold adjuster connected at the output of the photodetector and connected at the output with a time interval meter and with a control circuit of a more powerful emitter.

Как указано в данном источнике, излучение основного и пробного излучателей формируется в параллельных пучках с малой расходимостью.As indicated in this source, the radiation of the main and probe emitters is formed in parallel beams with a low divergence.

В такой схеме при наведении на цель оси приемного канала, совмещенной с осью визира, существует вероятность а) непопадания пробного излучения на зеркальный отражатель, местоположение которого неизвестно из-за его малых размеров; б) непопадания зеркально отраженного излучения в апертуру приемного канала. В обоих случаях наличие зеркального отражателя не может быть зарегистрировано пороговым устройством, и при включении основного излучателя от зеркально отраженного изучения высокой мощности может разрушиться фотоприемник.In such a scheme, when aiming at the target with the axis of the receiving channel, aligned with the axis of the sight, there is a possibility of a) that the probe radiation does not fall on the mirror reflector, the location of which is unknown due to its small size; b) non-hitting of specularly reflected radiation into the aperture of the receiving channel. In both cases, the presence of a specular reflector cannot be registered by the threshold device, and when the main emitter is turned on, the photodetector can be destroyed from the specularly reflected high-power study.

Задачей изобретения является обеспечение безопасного режима работы фотоприемника при сохранении требуемой достоверности измерений в широком диапазоне дальностей.The objective of the invention is to provide a safe mode of operation of the photodetector while maintaining the required reliability of measurements in a wide range of ranges.

Эта задача решается за счет того, что в известном лазерном дальномере с пробным излучателем, содержащим основной и пробный излучатели разной мощности со схемами запуска, фотоприемный канал, включающий фотоприемник с объективом, пороговое устройство, включенное на выходе фотоприемника и по выходу связанное со схемой управления и измерителем временных интервалов, в состав пробного излучателя введен лазерный диод с размерами излучающей площадки a×b и расходимостью лазерного пучка θа и θb соответственно в направлении габаритов а и b, перед излучающей площадкой установлена цилиндрическая микролинза с апертурным углом в поперечном сечении микролинзы, превышающим максимальную расходимость лазерного пучка на выходе лазерного диода, и с фокусным расстоянием, обеспечивающим минимальное отношение расходимостей пучка после нее θа*/θb* ~ 1, после цилиндрической микролинзы введен микроколлиматор, обеспечивающий расходимость θ* на выходе пробного излучателя согласно условию

Figure 00000001
, где Rмакс - верхняя граница диапазона измеряемых дальностей; D0 - диаметр приемного объектива; Е0* - энергия излучения пробного излучателя; Емин - минимальная принимаемая энергия фотоприемника, при этом расстояние В между осями основного и пробного излучателей должно отвечать условию
Figure 00000002
.This problem is solved due to the fact that in the known laser rangefinder with a test emitter containing the main and test emitters of different power with triggering circuits, a photodetector channel including a photodetector with a lens, a threshold device connected at the output of the photodetector and connected at the output with the control circuit and with a time interval meter, a laser diode with the dimensions of the emitting area a × b and the divergence of the laser beam θ a and θ b, respectively, in the direction of dimensions a and b, is inserted into the test emitter, a cylindrical microlens with an aperture angle in the cross section of the microlens exceeding the maximum divergence of the laser beam at the output of the laser diode, and with a focal length providing the minimum ratio of the divergences of the beam after it θ a * / θ b * ~ 1, after the cylindrical microlens, a microcollimator is introduced that provides the divergence θ * at the output of the probe emitter according to the condition
Figure 00000001
, where R max is the upper limit of the range of measured ranges; D 0 - the diameter of the receiving lens; E 0 * - radiation energy of the test emitter; E min is the minimum received energy of the photodetector, while the distance B between the axes of the main and test emitters must meet the condition
Figure 00000002
...

На чертеже фиг. 1 представлена функциональная схема лазерного дальномера. На фиг. 2 приведена оптическая схема дальномера. Фиг. 3 иллюстрирует ход лучей на трассе дальномера (фиг. 3а - для отражателя в виде зеркала; фиг. 3б - для отражателя в виде ретрорефлектора).In the drawing, FIG. 1 shows a functional diagram of a laser rangefinder. FIG. 2 shows the optical scheme of the rangefinder. FIG. 3 illustrates the path of rays along the rangefinder track (Fig. 3a - for a reflector in the form of a mirror; Fig. 3b - for a reflector in the form of a retroreflector).

В состав лазерного дальномера входят основной излучатель 1, пробный излучатель 2 с входом «пуск*», фотоприемный канал 3, на выходе которого включено пороговое устройство 4. Выход порогового устройства связан с измерителем временных интервалов (ИВИ) 5 и схемой управления 6, выход которой подключен ко входу «пуск» основного излучателя. Фотоприемный канал содержит фотоприемник 7 с объективом 8 (фиг. 2) Пробный излучатель содержит лазерный диод 9, цилиндрическую микролинзу 10 и микроколлиматор 11.The laser rangefinder includes a main emitter 1, a test emitter 2 with a "start *" input, a photodetector channel 3, at the output of which a threshold device 4 is turned on. connected to the "start" input of the main radiator. The photodetector channel contains a photodetector 7 with an objective 8 (Fig. 2). The test emitter contains a laser diode 9, a cylindrical microlens 10 and a microcollimator 11.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Команда на измерение подается на пробный излучатель сигналом «пуск*». В исходном состоянии основной излучатель 1 заблокирован. При подаче команды «пуск*» срабатывает пробный излучатель 2, направляя на выбранный объект импульс зондирующего излучения. Момент излучения t0 фиксируется измерителем временных интервалов 5, фотоприемник 7 принимает отраженный объектом импульс. Порог срабатывания порогового устройства 4, соответствует минимальной пороговой энергии принятого сигнала Емин (мощности сигнала Рмин=Емин/tи, где tи - длительность импульса). Эти параметры определяются шумами фотоприемника и вероятностями ложного срабатывания и правильного обнаружения [1, 2].The command for measurement is sent to the test emitter by the "start *" signal. In the initial state, the main emitter 1 is blocked. When the command "start *" is given, the test emitter 2 is triggered, directing a pulse of probing radiation to the selected object. The moment of radiation t 0 is fixed by the meter of time intervals 5, the photodetector 7 receives the pulse reflected by the object. The threshold of the threshold device 4 corresponds to the minimum threshold energy of the received signal E min (signal power P min = E min / t and , where t and is the pulse duration). These parameters are determined by the noise of the photodetector and the probabilities of false triggering and correct detection [1, 2].

Если в створе зондирующего излучения присутствует зеркальный отражатель (зеркало, световозвращатель, ретрорефлектор, триппель-призма) с эффективной отражающей поверхностью, достаточной для формирования на фотоприемнике энергии, превышающей уровень Емин, то пороговое устройство 4 срабатывает и формирует импульс, временное положение которого t1 регистрируется измерителем временных интервалов 5, вычисляющим интервал времени Т=t1-t0. Дальность R до зеркально отражающего объекта определяют по формуле R=сТ/2, где с - скорость света [1].If a mirror reflector (mirror, reflector, retroreflector, triple-prism) with an effective reflecting surface sufficient to generate energy on the photodetector exceeding the level E min is present in the probe radiation alignment, then the threshold device 4 is triggered and forms a pulse, the temporary position of which is t 1 is registered by the meter of time intervals 5, which calculates the time interval T = t 1 -t 0 . The distance R to a specularly reflecting object is determined by the formula R = cT / 2, where c is the speed of light [1].

Если в створе зондирующего луча нет зеркального отражателя, то пороговое устройство не срабатывает, и схема управления формирует сигнал на запуск основного излучателя 1. Далее процедура измерения дальности осуществляется в том же порядке, что и при пробном зондировании.If there is no mirror reflector in the probe beam alignment, then the threshold device does not work, and the control circuit generates a signal to start the main emitter 1. Further, the range measurement procedure is carried out in the same order as in the test sounding.

Благодаря описанному порядку работы, определяемому структурой устройства, обеспечивается безопасный уровень засветки фотоприемника отраженными импульсами излучения.Thanks to the described order of operation, determined by the structure of the device, a safe level of illumination of the photodetector by reflected radiation pulses is ensured.

При современном уровне чувствительности фотоприемников Емин, близком к теоретически предельному, и массогабаритных ограничениях, предъявляемых к оптике дальномеров, для обеспечения максимальной измеряемой дальности 5-25 км энергия зондирующего излучения Е0 должна быть не менее 10-20 мДж [2]. Известные дальномеры имеют именно такую выходную энергию лазерного излучения [6]. При таких энергетических соотношениях зеркальный отражатель, перекрывающий пучок излучения (фиг. 2) приводит к облучению фотоприемника энергией, значительно превышающей предельно допустимый уровень Епду.With the current level of sensitivity of photodetectors E min , close to the theoretically limiting one, and weight and size restrictions imposed on the optics of rangefinders, to ensure the maximum measured range of 5-25 km, the energy of probing radiation E 0 should be at least 10-20 mJ [2]. Known range finders have just such an output energy of laser radiation [6]. With such energy ratios, the mirror reflector overlapping the radiation beam (Fig. 2) leads to irradiation of the photodetector with energy that significantly exceeds the maximum permissible level E pdu .

Очевидно, что действующий максимальный диаметр зеркального отражателя Dотр вдвое меньше диаметра приемного объектива Dпр. Из построений на фиг. 3, можно определить энергию засветки фотоприемника зеркально отраженным излучением основного лазера с учетом локационного уравнения [1, 2].It is obvious that the current mirror reflector maximum diameter D Neg half the diameter D of the receiving lens so forth. From the constructions in FIG. 3, it is possible to determine the illumination energy of the photodetector by the specularly reflected radiation of the main laser, taking into account the location equation [1, 2].

Figure 00000003
Figure 00000003

где θ - угол расходимости пучка зондирующего излучения;where θ is the angle of divergence of the probe radiation beam;

Figure 00000004
- угол, стягиваемый отражателем;
Figure 00000004
- the angle contracted by the reflector;

R - расстояние до отражателя.R is the distance to the reflector.

Пример 1.Example 1.

Dпр=40 мм; θ=10-3 рад; Е0=0,01 Дж; R=Rмин=100 м - минимальное расстояние до отражателя, при котором засветка фотоприемника максимальна.D pr = 40 mm; θ = 10 -3 rad; E 0 = 0.01 J; R = R min = 100 m - the minimum distance to the reflector, at which the illumination of the photodetector is maximum.

Dотр=Dпр/2=20 мм. При этих данных в соответствии с (1)D neg = D pr / 2 = 20 mm. With these data, in accordance with (1)

Figure 00000005
Figure 00000005

Предельно допустимый уровень энергии Епду=10-10 Дж установлен, например, для стандартного фотоприемного устройства ФУО-119 на базе кремниевого лавинного фотодиода [7].The maximum permissible energy level E pdu = 10 -10 J is set, for example, for a standard FUO-119 photodetector based on a silicon avalanche photodiode [7].

Из неравенства (2) видно, что в условиях примера 1 и на более высоких дальностях R в пределах заданного диапазона измерений до 20000 м и более фотоприемник будет выведен из строя при наличии на трассе зондирования зеркального отражателя.It can be seen from inequality (2) that under the conditions of example 1 and at higher ranges R within the specified measurement range up to 20,000 m or more, the photodetector will be out of order if there is a mirror reflector on the probing path.

Формула (1) справедлива и для оценки уровня засветки зеркально отраженным излучением пробного излучателя.Formula (1) is also valid for assessing the level of illumination by specularly reflected radiation of the probe emitter.

Из нее следует условие достаточности параметров пробного канала для обнаружения зеркального отражателя в пределах всего диапазона измеряемых дальностейIt implies the condition that the parameters of the test channel are sufficient for detecting a mirror reflector within the entire range of measured ranges

Figure 00000006
, откуда расходимость излучения пробного излучателя
Figure 00000006
, whence the divergence of the radiation of the probe emitter

с выходной энергией Е0*with output energy E 0 *

Figure 00000007
Figure 00000007

где Емин - чувствительность приемника (минимальная принимаемая энергия) Известен миниатюрный полупроводниковый лазерный излучатель с микроцилиндрической линзой [8]. Параметры этого излучателя: выходная мощность излучения 60 Вт; расходимость пучка излучения 10×10°; длительность импульса 10-7 с; энергия импульса 60⋅10-7=6⋅10-6 Дж; габариты излучающей площадки, а=200 мкм; b=10 мкм; габариты лазера ∅5,8×4,6; габариты микроцилиндрической линзы ∅1×2.where E min - the sensitivity of the receiver (minimum received energy) Known miniature semiconductor laser emitter with a microcylindrical lens [8]. Parameters of this emitter: output radiation power 60 W; radiation beam divergence 10 × 10 °; pulse duration 10 -7 s; pulse energy 60⋅10 -7 = 6⋅10 -6 J; dimensions of the emitting area, a = 200 microns; b = 10 μm; laser dimensions ∅5.8 × 4.6; dimensions of the microcylindrical lens ∅1 × 2.

Пример 2.Example 2.

D0=40 мм; Е0*=6⋅10-7 Дж; R=Rмакс=20000 м - максимальное расстояние до отражателя; минимальная принимаемая энергия [7] Емин=6⋅10-16 Дж.D 0 = 40 mm; E 0 * = 6⋅10 -7 J; R = R max = 20,000 m - maximum distance to the reflector; minimum received energy [7] E min = 6⋅10 -16 J.

Тогда, согласно (3), для пробного излучателя θ*≤0,0316 рад (1,81°).Then, according to (3), for a test emitter θ * ≤0.0316 rad (1.81 °).

Такая расходимость обеспечивается при фокусном расстоянии микроколлиматораThis divergence is provided at the focal length of the microcollimator

Fмк=а/θ*=0,2/0,0316 = 6,3 мм.F mk = a / θ * = 0.2 / 0.0316 = 6.3 mm.

Таким образом, при работе пробного излучателя принимаемый сигнал превышает минимальную принимаемую энергию Емин = 6⋅10-16 Дж [7] и не превосходит предельно допустимого уровня Епду = 10-10 Дж, что соответствует условию

Figure 00000008
.Thus, during the operation of the test emitter, the received signal exceeds the minimum received energy E min = 6⋅10 -16 J [7] and does not exceed the maximum permissible level E pdu = 10 -10 J, which corresponds to the condition
Figure 00000008
...

В соответствии с предлагаемым изобретением был разработан макетный образец лазерного дальномера.In accordance with the proposed invention, a prototype laser rangefinder was developed.

Проведенные исследования подтвердили выполнение заданных технических требований во всех заданных условиях эксплуатации.The studies carried out have confirmed the fulfillment of the specified technical requirements in all specified operating conditions.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает безопасный режим работы фотоприемника при сохранении требуемой вероятности достоверного измерения в широком диапазоне дальностей.Thus, the proposed technical solution provides a safe mode of operation of the photodetector while maintaining the required probability of reliable measurements in a wide range of ranges.

Источники информацииSources of information

1. B.A. Волохатюк и др. "Вопросы оптической локации". - М.: Советское радио, М., 1971. - С.213.1. B.A. Volokhatyuk et al. "Questions of optical location". - M .: Soviet radio, M., 1971. - P.213.

2. В.Г. Вильнер и др. Достоверность измерений импульсного лазерного дальномера. М.: Фотоника. 2013, №3. - С.42-60.2. V.G. Vilner et al. Measurement reliability of a pulsed laser rangefinder. M .: Photonics. 2013, no. 3. - S.42-60.

3. В.Г. Вильнер и др. Пути достижения предельной точности лазерного скоростемера. М.: Мир измерений. 2010, №7. - С.17-21.3. V.G. Vilner et al. Ways to achieve the ultimate accuracy of a laser speed meter. M .: The world of measurements. 2010, no. 7. - P.17-21.

4. Radiation receiver with active optical protection system. US patent No 6,548,807.4. Radiation receiver with active optical protection system. US patent No. 6,548,807.

5. Laser measurement system. US pat. No 4,657,382. - прототип.5. Laser measurement system. US pat. No. 4,657,382. - prototype.

6. Simrad LP7. Jane's Electro-Optic Systems 2003-2004, p.355.6. Simrad LP7. Jane's Electro-Optic Systems 2003-2004, p.355.

7. Фотоприемное устройство одноэлементное ФУО-119-01 ОС2.003.030ТУ.7. Single-element photodetector FUO-119-01 OS2.003.030TU.

8. В.Г. Вильнер и др. Новые методы повышения энергии зондирующего излучения импульсных дальномеров-высотомеров на основе полупроводниковых лазеров. Казань: КГЭУ, Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. Электроэнергетика. №11-12, 2013. - С.33-37.8. V.G. Vilner et al. New methods for increasing the probe radiation energy of pulsed range finders-altimeters based on semiconductor lasers. Kazan: KSPEU, Izvestiya VUZov. Energy problems. Power engineering. No. 11-12, 2013. - P.33-37.

Claims (1)

Лазерный дальномер с пробным излучателем, содержащий основной и пробный излучатели разной мощности со схемами запуска, фотоприемный канал, включающий фотоприемник с объективом, пороговое устройство, включенное на выходе фотоприемника и по выходу связанное со схемой управления и измерителем временных интервалов, отличающийся тем, что в состав пробного излучателя введен лазерный диод с размерами излучающей площадки a×b и расходимостью лазерного пучка θа и θь соответственно в направлении габаритов а и b, перед излучающей площадкой установлена цилиндрическая микролинза с апертурным углом в поперечном сечении микролинзы, превышающим максимальную расходимость лазерного пучка на выходе лазерного диода, и с фокусным расстоянием, обеспечивающим минимальное отношение расходимостей пучка после нее θа*/θb* ~ 1, после цилиндрической микролинзы введен микроколлиматор, обеспечивающий расходимость θ* на выходе пробного излучателя согласно условию
Figure 00000009
, где Rмакс - верхняя граница диапазона измеряемых дальностей; D0 - диаметр приемного объектива; Е0* - энергия излучения пробного излучателя; Емин -минимальная принимаемая энергия фотоприемника, при этом расстояние В между осями основного и пробного излучателей должно отвечать условию
Figure 00000010
A laser rangefinder with a test emitter, containing the main and test emitters of different power with triggering schemes, a photodetector channel including a photodetector with a lens, a threshold device connected at the output of the photodetector and connected at the output with a control circuit and a time interval meter, characterized in that the composition of the probe emitter, a laser diode with the dimensions of the emitting area a × b and the divergence of the laser beam θ a and θ b, respectively, in the direction of the dimensions a and b, is inserted in front of the emitting area, a cylindrical microlens with an aperture angle in the cross section of the microlens exceeding the maximum divergence of the laser beam at the output laser diode, and with a focal length providing the minimum ratio of the beam divergence after it θ a * / θ b * ~ 1, after the cylindrical microlens, a microcollimator is introduced, providing the divergence θ * at the output of the test emitter according to the condition
Figure 00000009
, where R max is the upper limit of the range of measured ranges; D 0 - the diameter of the receiving lens; E 0 * - radiation energy of the test emitter; E min is the minimum received energy of the photodetector, while the distance B between the axes of the main and test emitters must meet the condition
Figure 00000010
RU2021108976A 2021-04-02 2021-04-02 Laser rangefinder with test head RU2756782C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108976A RU2756782C1 (en) 2021-04-02 2021-04-02 Laser rangefinder with test head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108976A RU2756782C1 (en) 2021-04-02 2021-04-02 Laser rangefinder with test head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2756782C1 true RU2756782C1 (en) 2021-10-05

Family

ID=78000163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021108976A RU2756782C1 (en) 2021-04-02 2021-04-02 Laser rangefinder with test head

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756782C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004101342A (en) * 2002-09-09 2004-04-02 Fuji Photo Optical Co Ltd Laser range finder
RU2299402C1 (en) * 2004-10-21 2007-05-20 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" Laser range finder
US20100245800A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Brown Jerry G Method and System for Determination of Detection Probability of a Target Object Based on Vibration
RU2655003C1 (en) * 2017-07-03 2018-05-23 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Laser range finder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004101342A (en) * 2002-09-09 2004-04-02 Fuji Photo Optical Co Ltd Laser range finder
RU2299402C1 (en) * 2004-10-21 2007-05-20 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" Laser range finder
US20100245800A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Brown Jerry G Method and System for Determination of Detection Probability of a Target Object Based on Vibration
RU2655003C1 (en) * 2017-07-03 2018-05-23 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Laser range finder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3457177B1 (en) Distance measurement apparatus
US3963347A (en) Erbium laser ceilometer
JP5439684B2 (en) Laser scan sensor
RU2640399C2 (en) Distance measuring of small targets with large action range
JP7135350B2 (en) OBJECT DETECTION DEVICE, MOBILE DEVICE, AND OBJECT DETECTION METHOD
CN111007484B (en) Single-line laser radar
GB1512245A (en) Detection of backscattered radiation
CN116009015A (en) Photomask dirt detection method and photomask dirt detection system for laser radar
JP2006010696A (en) Method and device for measuring light signal flight time
CN111856497A (en) Single photon imaging method and system
CN108710118A (en) A kind of laser radar
RU2756782C1 (en) Laser rangefinder with test head
US7649617B2 (en) Retro detector system
RU2756783C1 (en) Pulse laser rangefinder
JP7005994B2 (en) Distance measuring device and distance measuring method
RU2655006C1 (en) Receiver of pulse laser signals
US20200292667A1 (en) Object detector
RU2756381C1 (en) Laser rangefinder
US5281813A (en) Laser rangefinder test system
RU166686U1 (en) LASER RANGEFINDER
CN212749236U (en) Two-dimensional scanning remote laser radar
RU2766065C1 (en) Method for locating range measurement
CN115015873A (en) Echo signal detection method, echo signal detection device, medium, and laser radar
RU2477869C2 (en) Method for defining distance to target
Sjöqvist et al. Atmospheric turbulence effects in single-photon counting time-of-flight range profiling