定义
一种光学距离测量方法。
激光测距仪通常基于相移法,这是一种通过以下方式测量距离的技术。 具有正弦调制光功率的激光束被发送到目标。 一些反射光(来自漫反射或镜面反射)受到监测,这将表现出具有相同频率和相同相对幅度的功率调制。 然后将该调制的相位与发送光的相位进行比较。 获得的相移是飞行时间乘以调制频率的2π倍。 这表明更高的调制频率可以导致更高的空间分辨率。
虽然相移与飞行时间成正比,但术语飞行时间法应保留用于真正更直接地测量延迟时间的情况,例如使用光脉冲。
至于光学干涉仪,相移方法涉及测量距离的模糊性,因为随着距离的增加,相位会周期性地变化。 然而,周期性比干涉仪大得多,因为调制频率远低于光学频率。 此外,可以轻松消除歧义,例如通过使用不同调制频率的测量结果。
与干涉仪相比,基于相移技术的设备精度较低,但它们允许在更远的距离上进行明确的测量。 此外,它们适用于粗糙表面漫反射(散射)的目标。
不同的实现
功率调制可以通过电光调制器获得,作用于连续波激光束。 很容易获得许多兆赫甚至几千兆赫的调制频率。 谐振型调制器可以在相对较低的输入电压下工作,但只能在很小的调制频率范围内工作,这使得消除上述模糊性更加困难。
某些类型的激光器,特别是激光二极管,可以通过兆赫兹域甚至更高频率的驱动电流直接调制。
通过使用锁模激光器实现一种特殊的功率调制。 优点是高调制频率(允许高精度)和(用于无源模式锁定)不需要光调制器。
激光束的使用可以实现激光雷达,其中通过二维扫描激光束方向形成图像。 然而,成像系统也可以由一个或多个电流调制发光二极管(LED)组成,照亮整个物体区域。 然后通过成像检测获得空间分辨率。 有带有二维传感器阵列的光子集成电路,能够测量每个像素的相移。