লেজার রেঞ্জিং সেন্সরগুলিতে জ্ঞানের জনপ্রিয়তা

যখন লেজার রেঞ্জিং সেন্সরটি কাজ করছে, লেজার নির্গমনকারী ডায়োড প্রথমে লক্ষ্যটিকে লক্ষ্য করে এবং লেজার ডাল নির্গত করে। লক্ষ্য দ্বারা প্রতিফলিত হওয়ার পরে, লেজারটি সমস্ত দিকে ছড়িয়ে পড়ে। ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা আলোর কিছু অংশ সেন্সর রিসিভারে ফিরে আসে এবং হিমসাগর ফটোডিয়োডে চিত্রিত হওয়ার আগে অপটিক্যাল সিস্টেম দ্বারা প্রাপ্ত হয়। একটি তুষারপাত ফটোডিয়োড হ'ল অভ্যন্তরীণ পরিবর্ধন ফাংশন সহ একটি অপটিক্যাল সেন্সর, যা অত্যন্ত দুর্বল অপটিক্যাল সংকেতগুলি সনাক্ত করতে পারে এবং তাদেরকে সংশ্লিষ্ট বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিতে রূপান্তর করতে পারে। একটি সাধারণ প্রকার হ'ল একটি লেজার রেঞ্জিং সেন্সর, যা হালকা নাড়ির নির্গমন থেকে তার রিটার্ন এবং রিসেপশনে সময় নেয় এমন সময় রেকর্ডিং এবং প্রক্রিয়াজাত করে লক্ষ্য দূরত্বকে পরিমাপ করে। লেজার সেন্সরগুলি অবশ্যই সংক্রমণ সময়টি সঠিকভাবে পরিমাপ করতে হবে কারণ আলোর গতি খুব দ্রুত।

উদাহরণস্বরূপ, যদি আলোর গতি প্রায় 3 * 10 ^ 8 মি/সেকেন্ড হয়, 1 মিমি রেজোলিউশন অর্জনের জন্য, সংক্রমণ সময়ের সেন্সরটির বৈদ্যুতিন সার্কিটটি অবশ্যই নিম্নলিখিত অত্যন্ত স্বল্প সময়ের পৃথক করতে সক্ষম হতে হবে:

0.001 মি/(3 * 10 ^ 8 মি/এস) = 3 পিএস

3 পিএসের সময়কে আলাদা করার জন্য, এটি বৈদ্যুতিন প্রযুক্তির জন্য একটি উচ্চ প্রয়োজন এবং বাস্তবায়নের ব্যয় খুব বেশি। তবে আজকের লেজার রেঞ্জিং সেন্সরগুলি চতুরতার সাথে এই বাধা এড়াতে পারে, একটি সাধারণ পরিসংখ্যান নীতি, গড় নিয়ম ব্যবহার করে, 1 মিমি রেজোলিউশন অর্জন করতে এবং প্রতিক্রিয়া গতি নিশ্চিত করে।

প্রধান ফাংশন

উচ্চতর দিকনির্দেশনা, উচ্চ একরঙা এবং উচ্চ উজ্জ্বলতার মতো লেজারের বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করে, যোগাযোগের দীর্ঘ-দূরত্বের পরিমাপ অর্জন করা যায়। লেজার সেন্সরগুলি সাধারণত দৈর্ঘ্য, দূরত্ব, কম্পন, বেগ এবং ওরিয়েন্টেশন, পাশাপাশি ত্রুটিগুলি সনাক্তকরণ এবং বায়ুমণ্ডলীয় দূষণকারীদের পর্যবেক্ষণ করার জন্য শারীরিক পরিমাণগুলি পরিমাপের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত হয়।

লেজার রেঞ্জিং

নির্ভুলতা দৈর্ঘ্যের পরিমাপ যথার্থ যান্ত্রিক উত্পাদন শিল্প এবং অপটিক্যাল প্রসেসিং শিল্পের অন্যতম মূল প্রযুক্তি। আধুনিক দৈর্ঘ্যের পরিমাপ বেশিরভাগই হালকা তরঙ্গগুলির হস্তক্ষেপ ঘটনাটি ব্যবহার করে এবং এর যথার্থতা মূলত আলোর একরঙাতার উপর নির্ভর করে। লেজার হ'ল সবচেয়ে আদর্শ আলোর উত্স, যা অতীতের সেরা একরঙা আলোর উত্সের চেয়ে 100000 গুণ বিশিষ্ট (ক্রিপটন -868 ল্যাম্প)। অতএব, লেজার দৈর্ঘ্যের পরিমাপের একটি বৃহত পরিসীমা এবং উচ্চ নির্ভুলতা রয়েছে। অপটিক্যাল নীতিমালা অনুসারে, একরঙা আলোর সর্বাধিক পরিমাপযোগ্য দৈর্ঘ্য এল এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ধারণ করা যেতে পারে λ এবং বর্ণালী রেখার প্রস্থ Δ তাদের মধ্যে সম্পর্ক হ'ল এল = λ/Δ C ক্রিপটন 86 ল্যাম্পের সাথে পরিমাপ করা যেতে পারে এমন সর্বাধিক দৈর্ঘ্য 38.5 সেন্টিমিটার এবং দীর্ঘতর বস্তুর জন্য, বিভাগীয় পরিমাপের পরিমাণ হ্রাস করা হয়। যদি হিলিয়াম নিয়ন গ্যাস লেজার ব্যবহার করা হয় তবে এটি কয়েক কিলোমিটার পর্যন্ত পরিমাপ করতে পারে। সাধারণত, কয়েক মিটারের মধ্যে দৈর্ঘ্য পরিমাপ করা 0.1 মাইক্রোমিটারের যথার্থতা অর্জন করতে পারে।

রাডার সেন্সর রেঞ্জিং

এর নীতিটি রেডিও রাডারের মতোই। লেজারটি লক্ষ্য এবং নির্গত হওয়ার পরে, এর রাউন্ড-ট্রিপ সময়টি পরিমাপ করা হয় এবং তারপরে রাউন্ড-ট্রিপ দূরত্ব অর্জনের জন্য আলোর গতিতে গুণিত হয়। উচ্চতর দিকনির্দেশনা, উচ্চ একরঙা এবং লেজারগুলির উচ্চ শক্তির সুবিধার কারণে, এগুলি দূরত্ব পরিমাপ, লক্ষ্য ওরিয়েন্টেশন নির্ধারণ, সিস্টেমের সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত উন্নত করা এবং পরিমাপের নির্ভুলতা নিশ্চিত করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। অতএব, লেজার রেঞ্জফাইন্ডারগুলি ক্রমবর্ধমান মূল্যবান হচ্ছে। লেজার রেঞ্জফাইন্ডারগুলির ভিত্তিতে বিকশিত লিডারটি কেবল দূরত্বকে পরিমাপ করতে পারে না, তবে লক্ষ্য ওরিয়েন্টেশন, অপারেশনাল গতি এবং ত্বরণও পরিমাপ করতে পারে। এটি সাফল্যের সাথে কৃত্রিম উপগ্রহগুলির পরিসীমা এবং ট্র্যাকিংয়ের জন্য যেমন রুবি লেজার ব্যবহার করে লিডার 500-2000 কিলোমিটারের পরিসীমা এবং কেবল কয়েক মিটারের ত্রুটি সহ ব্যবহার করা হয়েছে। খুব বেশি দিন আগে, এখনও গবেষণা ও উন্নয়ন কেন্দ্রগুলি ছিল যা এলডিএম সিরিজের সেন্সরগুলি বিকাশ করেছে, যা কয়েক কিলোমিটারের পরিমাপের সীমার মধ্যে মাইক্রোমিটার স্তরে নির্ভুলতা অর্জন করতে পারে। রুবি লেজার, নিউওডিয়ামিয়াম গ্লাস লেজার, কার্বন ডাই অক্সাইড লেজার এবং গ্যালিয়াম আর্সেনাইড লেজারগুলি প্রায়শই লেজার রেঞ্জফাইন্ডারগুলির জন্য হালকা উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

লেজার কম্পন পরিমাপ

এটি ডপলার নীতির উপর ভিত্তি করে বস্তুর কম্পনের বেগ পরিমাপ করে। ডপলার নীতিটি এই নীতিটিকে বোঝায় যে যদি তরঙ্গ উত্সের পর্যবেক্ষক বা প্রচারের তরঙ্গের মাধ্যমের সাথে সম্পর্কিত তরঙ্গ পদক্ষেপ গ্রহণ করা হয় তবে পর্যবেক্ষক দ্বারা পরিমাপ করা ফ্রিকোয়েন্সি কেবল তরঙ্গ উত্স দ্বারা নির্গত কম্পনের ফ্রিকোয়েন্সি উপর নির্ভর করে না, তবে তরঙ্গ উত্স বা পর্যবেক্ষকের গতি গতির দৈর্ঘ্য এবং দিকের উপরও নির্ভর করে। পরিমাপ করা ফ্রিকোয়েন্সি এবং তরঙ্গ উত্সের ফ্রিকোয়েন্সিগুলির মধ্যে পার্থক্যকে ডপলার ফ্রিকোয়েন্সি শিফট বলা হয়। যখন কম্পনের দিকটি দিকের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়, তখন ডপলার ফ্রিকোয়েন্সি শিফট এফডি = ভি/ λ ， যেখানে ভি কম্পনের বেগ λ তরঙ্গদৈর্ঘ্য। লেজার ডপলার কম্পন বেগ পরিমাপের যন্ত্রে, আলোর বৃত্তাকার ট্রিপের কারণে, এফডি = 2 ভি/ λ。 এই ধরণের কম্পন মিটার পরিমাপের সময় অপটিক্যাল অংশ দ্বারা সংশ্লিষ্ট ডপলার ফ্রিকোয়েন্সি শিফটে অবজেক্টের কম্পনকে রূপান্তর করে এবং অপটিক্যাল ডিটেক্টর এই ফ্রিকোয়েন্সি শিফটকে একটি বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে। সার্কিট অংশ দ্বারা উপযুক্ত প্রক্রিয়াজাতকরণের পরে, ডপলার সিগন্যাল প্রসেসরে ডপলার ফ্রিকোয়েন্সি শিফট সিগন্যালকে কম্পনের গতির সাথে সম্পর্কিত বৈদ্যুতিক সংকেত রূপান্তর করতে এবং অবশেষে চৌম্বকীয় টেপে রেকর্ড করা হয়। এই কম্পন মিটারটি হিলিয়াম নিওন লেজার ব্যবহার করে 6328 অ্যাংস্ট্রোম (প্রসারিত) এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ, অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি মড্যুলেশনের জন্য একটি অ্যাকোসটোপটিক মডুলেটর ব্যবহার করে, একটি কোয়ার্টজ স্ফটিক দোলক এবং একটি পাওয়ার অ্যাম্প্লিফায়ার সার্কিট ব্যবহার করে যা অ্যাকোসটুপটিক মডুলেটারটির জন্য ড্রাইভিং উত্স হিসাবে ব্যবহার করে একটি ফটোমাল্টপ্লায়ার ডিটলেটকে ব্যবহার করে। এর সুবিধাগুলি ব্যবহার করা সহজ, কোনও নির্দিষ্ট রেফারেন্স ফ্রেমের প্রয়োজন নেই, অবজেক্টের নিজেই কম্পনের উপর কোনও প্রভাব নেই, প্রশস্ত পরিমাপের ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা, উচ্চ নির্ভুলতা এবং বৃহত গতিশীল পরিসীমা। অসুবিধাটি হ'ল পরিমাপ প্রক্রিয়াটি অন্যান্য বিপথগামী আলো দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়।

লেজার বেগ

এটি কেপলার নীতির উপর ভিত্তি করে একটি লেজার ভেলোসিমেট্রি পদ্ধতিও এবং এটি সাধারণত লেজার ডপলার ভেলোকিমিটার হিসাবে ব্যবহৃত হয় (লেজার ফ্লোমিটার দেখুন)। এটি বায়ু টানেলের বায়ু প্রবাহের বেগ, রকেট জ্বালানী প্রবাহের বেগ, বিমান জেট এয়ারফ্লো বেগ, বায়ুমণ্ডলীয় বাতাসের গতি এবং কণার আকার এবং রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলিতে রূপান্তর বেগ পরিমাপ করতে পারে।