| /dokumenty/skolni/BP/DOC/SRC/glossaries.tex |
|---|
| 1,6 → 1,8 |
| \newacronym{TOF}{ToF}{Time of flight} |
| \newacronym{LRF}{LRF}{Laser rangefinder} |
| \newacronym{TDC}{TDC}{Time to digital converter} |
| \newacronym{AFM}{AFM}{Atomic force microscopy} |
| \newacronym{APD}{APD}{Avalanche photodiode} |
| \newacronym{DPSS}{DPSS}{Diode-pumped solid-state LASER} |
| \newacronym{DPSSFD}{DPSSFD}{Diode pumped solid state frequency-doubled LASER} |
| \newacronym{LASER}{LASER}{Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation} |
| /dokumenty/skolni/BP/DOC/SRC/laserovy_vysilac.glo |
|---|
| 9,7 → 9,10 |
| \glossaryentry{ToF?\glossaryentryfield{TOF}{\glsnamefont{ToF}}{Time of flight}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{5} |
| \glossaryentry{ToF?\glossaryentryfield{TOF}{\glsnamefont{ToF}}{Time of flight}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{5} |
| \glossaryentry{LRF?\glossaryentryfield{LRF}{\glsnamefont{LRF}}{Laser rangefinder}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{5} |
| \glossaryentry{UV?\glossaryentryfield{UV}{\glsnamefont{UV}}{Ultraviolet (10 nm to 400 nm)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{5} |
| \glossaryentry{FOV?\glossaryentryfield{FOV}{\glsnamefont{FOV}}{field of view}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{5} |
| \glossaryentry{APD?\glossaryentryfield{APD}{\glsnamefont{APD}}{Avalanche photodiode}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{5} |
| \glossaryentry{TDC?\glossaryentryfield{TDC}{\glsnamefont{TDC}}{Time to digital converter}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{5} |
| \glossaryentry{UV?\glossaryentryfield{UV}{\glsnamefont{UV}}{Ultraviolet (10 nm to 400 nm)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{6} |
| \glossaryentry{FOV?\glossaryentryfield{FOV}{\glsnamefont{FOV}}{field of view}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{8} |
| \glossaryentry{S/N?\glossaryentryfield{SNR}{\glsnamefont{S/N}}{Signal-to-noise ratio}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{8} |
| \glossaryentry{DPSS?\glossaryentryfield{DPSS}{\glsnamefont{DPSS}}{Diode-pumped solid-state LASER}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{8} |
| 37,7 → 40,9 |
| \glossaryentry{SMA?\glossaryentryfield{SMA}{\glsnamefont{SMA}}{SubMiniature version A}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{20} |
| \glossaryentry{ToF?\glossaryentryfield{TOF}{\glsnamefont{ToF}}{Time of flight}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{33} |
| \glossaryentry{LRF?\glossaryentryfield{LRF}{\glsnamefont{LRF}}{Laser rangefinder}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{33} |
| \glossaryentry{TDC?\glossaryentryfield{TDC}{\glsnamefont{TDC}}{Time to digital converter}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{33} |
| \glossaryentry{AFM?\glossaryentryfield{AFM}{\glsnamefont{AFM}}{Atomic force microscopy}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{33} |
| \glossaryentry{APD?\glossaryentryfield{APD}{\glsnamefont{APD}}{Avalanche photodiode}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{33} |
| \glossaryentry{DPSS?\glossaryentryfield{DPSS}{\glsnamefont{DPSS}}{Diode-pumped solid-state LASER}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{33} |
| \glossaryentry{DPSSFD?\glossaryentryfield{DPSSFD}{\glsnamefont{DPSSFD}}{Diode pumped solid state frequency-doubled LASER}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{33} |
| \glossaryentry{LASER?\glossaryentryfield{LASER}{\glsnamefont{LASER}}{Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{33} |
| /dokumenty/skolni/BP/DOC/SRC/laserovy_vysilac.pdf |
|---|
| Cannot display: file marked as a binary type. |
| svn:mime-type = application/octet-stream |
| /dokumenty/skolni/BP/DOC/SRC/laserovy_vysilac.tex |
|---|
| 260,8 → 260,11 |
| Význam jednotlivých částí v blokovém schématu je následující. |
| \begin{description} |
| \item[Laser pulser] - Zdroj měřícího impulzu splnující požadavky popsané v následující sekci . |
| \item[Target] - předmět jehož vzdálenost měříme. V našem případě to bude základna oblačnosti. |
| \item[Optics] - Vstupní a výstupní optická část obvykle realizována některou z konstrukcí optického teleskopu (Kepler, Newton). Důležitá je kvůli vymezení divergence vystupujícího svazku a omezení \gls{FOV} detektoru. Její další úlohou je také ochrana vnitřních částí přístroje před vnějším prostředím. Proto musí mít vnější optická plocha často speciální konstrukci. |
| \item[Laser pulser] - Zdroj měřícího impulzu splňující požadavky popsané v následující sekci \ref{vysilac_pozadavky}. |
| \item[Receiver channel] - Detektor selektivně citlivý na vlnové délce vysílaného záření. Může být realizován PIN diodou, nebo v případě jednofotonového měření \gls{APD} detektorem. |
| \item[Time to digital converter] - Elektronický obvod, umožňující přesné měření časového intervalu. Jeho přesnost vedle délky vyslaného laserového impulzu rozhoduje o výsledném rozlišení přístroje. V principu jede o digitální čítač. Pro přesné měření jsou ale využívány speciální \acrshort{TDC} integrované obvody. Jeho výstupem je číselná hodnota odpovídající délce časového intervalu. |
| \end{description} |
| \section{Požadavky na pulsní laserový vysílač} |
| 373,7 → 376,7 |
| \section{Fyzikální model laserového vysílače} |
| K zachycení dějů v aktivním prostředí je zajímavé pokusit se o numerické namodelování laseru. Vzhledem, tomu, že jde převážně o materiálové a těžko měřitelné jevy je přesné modelování obtížné, přesto ale bude uvedeno několik základních postupů, které mohou tento problém řešit. |
| K zachycení dějů v aktivním prostředí je zajímavé pokusit se o numerické namodelování laseru. Vzhledem, tomu, že jde převážně o materiálové a těžko měřitelné jevy je přesné modelování obtížné, přesto bude nastíněn postup, který může tento problém řešit. |
| \subsection{Rychlostní rovnice} |
| \label{rychlostni_rovnice} |
| 418,12 → 421,14 |
| \label{narust_populace} |
| \end{equation} |
| Následně začíná vlivem spontánní emise narůstat hustota fotonů v rezonátoru a naopak se stává zanedbatelná rychlost čerpání i ztráty v rezonátoru. Rychlostní rovnice pak nabývají tvaru \ref{equ_relaxacni_oscilace}. |
| Následně začíná vlivem spontánní emise narůstat hustota fotonů v rezonátoru a naopak se stává zanedbatelná rychlost čerpání i ztráty v rezonátoru. Rychlostní rovnice pak nabývají tvaru \ref{equ_relaxacni_oscilace_n} a \ref{equ_relaxacni_oscilace_pho}. |
| \begin{eqnarray} |
| \frac{\partial n}{\partial t} &=& -n c \sigma \phi \gamma \\ \frac{\partial \phi}{\partial t} &=& c \sigma \phi n |
| \label{equ_relaxacni_oscilace} |
| \label{equ_relaxacni_oscilace_n} |
| \frac{\partial n}{\partial t} &=& -n c \sigma \phi \gamma \\ |
| \frac{\partial \phi}{\partial t} &=& c \sigma \phi n |
| \label{equ_relaxacni_oscilace_pho} |
| \end{eqnarray} |
| Relaxační oscilace jsou tedy fundamentálním jevem, který je předpovězený rychlostními rovnicemi. Ve značném množství aplikací ale jde o jev nežádoucí a proto se pokusy o jejich aktivní tlumení datují již do roku 1962 \cite{koechner}. K tomuto účelu byly využívány elementy v podobě Kerrovy cely, Pockelsovy cely nebo akusto-optické modulátory. Moderní diodově čerpané lasery s velmi nízkým šumem, využívají monolitické konstrukce rezonátoru s konduktivním odvodem tepla a rychlou elektronickou zpětnou vazbu ovlivňující čerpání. |