Bagaimana Pengukur Jarak Laser Bekerja?

Pengukur jarak laser bekerja dengan menggunakan pengukuran waktu yang dibutuhkan pulsa sinar laser untuk dipantulkan dari target dan dikembalikan ke pengirim. Ini dikenal sebagai prinsip "waktu terbang", dan metode ini dikenal sebagai pengukuran "waktu terbang" atau "denyut".

Pengukur jarak laser memancarkan pulsa laser pada target. Pulsa kemudian memantul dari target dan kembali ke perangkat pengirim (dalam hal ini, pengukur jarak laser). Prinsip "waktu terbang" ini didasarkan pada fakta bahwa laser perjalanan ringan dengan kecepatan yang cukup konstan melalui atmosfer bumi. Di dalam meteran, komputer sederhana dengan cepat menghitung jarak ke target. Metode penghitungan jarak ini mampu mengukur jarak dari Bumi ke bulan dalam beberapa sentimeter. Pengukur jarak laser juga dapat disebut sebagai "pencari jangkauan" atau "pencari jangkauan laser."

Jarak antara meter dan target diberikan oleh D=ct/2, di mana c sama dengan kecepatan cahaya dan t sama dengan jumlah waktu untuk perjalanan pulang pergi antara meter dan target. Mengingat kecepatan tinggi di mana pulsa bergerak dan fokusnya, perhitungan kasar ini sangat akurat pada jarak kaki atau mil tetapi kehilangan akurasi pada jarak yang lebih dekat atau lebih jauh.

Laser terfokus, sinar cahaya yang intens, biasanya dengan frekuensi tunggal. Mereka sangat berguna untuk mengukur jarak karena mereka melakukan perjalanan dengan kecepatan yang cukup konstan melalui atmosfer dan melakukan perjalanan jarak yang jauh lebih jauh sebelum divergensi (melemah dan menyebarnya seberkas cahaya) mengurangi kemanjuran meter. Sinar laser juga cenderung tidak menyebar seperti cahaya putih, yang berarti bahwa sinar laser dapat menempuh jarak yang jauh lebih jauh tanpa kehilangan intensitas. Dibandingkan dengan cahaya putih biasa, pulsa laser mempertahankan sebagian besar intensitas aslinya ketika dipantulkan dari target, yang sangat penting saat menghitung jarak ke suatu objek.

Keakuratan pengukur jarak laser tergantung pada pulsa asli yang kembali ke perangkat pengirim. Meskipun sinar laser sangat sempit dan memiliki energi yang tinggi, mereka tunduk pada distorsi atmosfer yang sama yang mempengaruhi cahaya putih normal. Distorsi atmosfer ini mungkin menyulitkan untuk mendapatkan pembacaan yang akurat dari jarak objek di dekat tanaman hijau atau jarak jauh lebih dari 1 kilometer di medan gurun. Juga, bahan yang berbeda memantulkan cahaya ke derajat yang lebih besar atau lebih kecil. Bahan yang cenderung menyerap atau menyebarkan cahaya (difusi) mengurangi kemungkinan pulsa laser asli dapat dipantulkan kembali untuk perhitungan. Dalam kasus di mana target memiliki refleksi difus, pengukur jarak laser menggunakan "metode pergeseran fase" harus digunakan.

Untuk memastikan keandalan, pengukur jarak laser menggunakan beberapa metode untuk meminimalkan cahaya latar belakang. Terlalu banyak cahaya latar belakang dapat mengganggu pengukuran ketika sensor salah mengira beberapa bagian dari cahaya latar belakang untuk pulsa laser yang dipantulkan, menghasilkan pembacaan jarak yang salah. Misalnya, pengukur jarak laser yang dirancang untuk digunakan dalam kondisi Antartika, di mana cahaya latar yang kuat diharapkan, menggunakan a kombinasi filter bandwidth sempit, frekuensi berkas terpisah, dan iris yang sangat kecil untuk memblokir sebanyak mungkin interferensi dari cahaya latar mungkin.

Pengukur jarak dan pencari jarak laser memiliki beragam kegunaan, mulai dari pembuatan peta hingga olahraga. Mereka dapat digunakan untuk membuat peta dasar laut atau peta topografi yang dibersihkan dari vegetasi. Mereka digunakan di militer untuk memberikan jarak yang tepat ke target penembak jitu atau artileri, untuk pengintaian dan untuk rekayasa. Insinyur dan desainer menggunakan pengukur jarak laser untuk membuat model objek 3D. Pemanah, pemburu, dan pegolf semuanya menggunakan pencari jarak untuk menghitung jarak ke target.