Subversion Repositories svnkaklik

Výsledkem měření tedy je fázové spoždění odpovídající určité vzdálenosti. Předpokládatelným problémem této metody ale je fakt, že způsob modulace přímo ovlivňuje měřený rozsah tj. měření vzdálenosti je možné pouze na rozsahu jedné periody modulace. A vzhledemk tomu, že měřená vzdálenost není dopředu známa, tak je potřeba aby vysílač umožňoval mnoho způsobů modulace vysílaného svazku. 

Další komplikací pak je požadavek na dobrou reflexivitu měřeného předmětu, protože fázový detektor potřebuje ke své správné funkci dostatečný odstup sígnálu od šumu.  

Metoda se proto obvykle využívá pro měření vzdáleností v malém rozsahu řádově desítky metrů a méně. Typyckým příkladem využití této měřící metody jsou kapesní stavební dálkoměry určené, jako náhrada svinovacích metrů. 

Tato fázová metoda má ještě další variaci a to tu, že jako modulaci signálu je možné v určitých podmínkách využít samotnou vlnovou strukturu světla, a vysílaný i od předmětu odražený svazek nechat interferovat na maticovém snímači. Výsledná interference je velmi citlivá na vzájemný fázový posun obou svazků ve zlomcíh vlnové délky. 

Další metodou, kterou múžeme využít pro měření vzdálenosti na základě známé a konečné rychlosti šíření světla, je změření doby letu určitého balíku fotonů, který vygenerujeme vysílačem a následně po odrazu od měřeného objektu detekujeme v detektoru. Změřená doba letu pak odpovídá dvojnásobku vzdálenosti mezi vysílačem a měřeným předmětem. 

\begin{equation}

 d = \frac{ct}{2n}

\end{equation}

Kde $c$ je rychlost šíření elektromagnetického záření ve vakuu, $n$ je index lomu prostředí a $t$ je změřená doba letu. Veličina $d$ je pak vzdálenost předmětu, kterou potřebujeme změřit.

Při měření se tak předpokládá homogenní prostředí ve kterém se světlo šíří, nebo alespon prostředí o nějaké známé efektivní hodnotě indexu lomu. 

Tato metoda má vzhledem k předchozím podstatnou výhodou především v tom, že její princip umožnuje změřit vzdálenosti v obrovském rozsahu a přitom neklade vysoké nároky na odstup signálu od šumu. Běžně se proto využívá například pro měření a následné výpočty korekcí drah družic, nebo i měření podélných paramerů optických komunikačních vláken, kde je metoda známa, jako TDR (Time domain refractometry) 

Možnosti použití navíc nejsou omezeny pouze na klasické světelné vlnové délky, ale stejný princip lze uplatnit například i při použití rádiových vlnových délek, což by u předchozích metod nebylo možné vzhledem k problematické konstrukci elementů, jako jsou čočky, zrcadla, nebo maticové detektory pro rádiové vlny.

Možnosti aplikace metody měření doby letu jsou tak rozáhlé, že z ní vychází i další přistroje, jako radiolokátory nebo echolokátory. 

\subsubsection{Vlnová délka }

Vhodná vlnová délka výstupního záření laserového vysílače záleží na mnoha faktorech, jako je například absorpce v médiu vyplnujícím prostor mezi vysílačem a detekovaným předmětem, nebo i spektrální odrazivost měřeného objektu. Pro modelovou aplikaci měření výšky a mohutnosti oblačnosti jsou vhodné krátké vlnové délky z optického oboru elektromagnetického záření. Je to dáno jednak vlastnosmi atmosféry, která dobře propouští vlnové délky z oblasti viditelného spektra. A potom tím, že světlo z kračích vlnových délek (modrá oblast) se dobře odráží na oblačnosti a vodních krystalech. 

\begin{figure}[htbp]

\includegraphics[width=150mm]{./img/atmospheric_absorption.png}

\caption{Závislost transmisivity suché atmosféry na vlnové délce záření}

\end{figure} 

Ovšem vzhledem k tomu, že na krátkých vlnových délkách směrem k UV oblasti poměrně strmě stoupá vliv nežádoucího Rayleighova rozptylu, který omezuje použitelný dosah měření. Tak je vhodné použít střední vlnovou délku optického záření, ze zelené oblasti spektra.  

\subsubsection{Délka výstupního impulzu}

\subsubsection{Energie impulzu}

Energie výstupního impulzu je ideálně co největší, aby bylo dosaženo vysoké pravděpodobnosti zachycení některého zpětně odraženého fotonu. Ale vzhledem k tomu, že je třeba brát ohled i na bezpečnostní rizika takového systému, tak je potřeba se držet povolených norem pro intenzity elektromagnetického záření. 

V dnešní době existuje mnoho typů LASERů. Avšak pouze malá část z nich je v hodná pro použití v LASERových dálkoměrech. Omezením často bývají rozměry aparatury, hmotnost, pořizovací cena, provozní podmínky a odolnost při manipulaci.

Jde o typ LASERu, který jako aktivního prostředí využívá pevnolátkový krystal 

\subsection{Koherentní čerpání}

\subsection{Měření krátkých světelných impuzlů}

\section{Konstrukce vysílače}

\bibitem{http://www.nohrsc.nws.gov/technology/avhrr3a/avhrr3a.htm} {Zdroj obrázku reflektivity oblačnosti}