Ласерски мерач даљине функционише тако што мери време које треба пулсу ласерског светла да се одбије од циља и врати пошиљаоцу. Ово је познато као принцип „времена лета“, а метода је позната или као „време лета“ или „пулс“ мерење.
Принцип рада
Ласерски мерач даљине емитује импулс ласера на мету. Пулс се затим одбија од циља и враћа на уређај за слање (у овом случају, ласерски мерач даљине). Овај принцип „времена лета“ заснован је на чињеници да ласер светлост путује прилично константном брзином кроз Земљину атмосферу. Унутар мерача, једноставан рачунар брзо израчунава удаљеност до циља. Ова метода израчунавања удаљености може да измери удаљеност од Земље до Месеца у року од неколико центиметара. Ласерски мерачи даљине могу се називати и „ласерски даљиномери“.
Израчунавање удаљености
Растојање између метра и циља дато је са Д = цт / 2, где је ц једнако брзини светлости, а т једнако количини времена за кружно путовање између метра и циља. С обзиром на велику брзину којом импулс путује и његов фокус, овај груби прорачун је врло тачан на удаљеностима од стопе или миље, али губи тачност на много ближим или даљим удаљеностима.
Зашто ласери?
Ласери су фокусирани, интензивни снопови светлости, обично једне фреквенције. Веома су корисни за мерење удаљености јер путују прилично константним брзинама кроз атмосферу и путују много веће раздаљине пре дивергенције (слабљење и ширење снопа светлости) смањује ефикасност метар. Такође је мања вероватноћа да ће се ласерско светло распршити попут белог, што значи да ласерско светло може прећи много већу удаљеност без губитка интензитета. У поређењу са обичном белом светлошћу, ласерски импулс задржава већи део свог првобитног интензитета када се одбије од циља, што је веома важно при израчунавању удаљености од објекта.
Разматрања
Тачност ласерског мерача даљине зависи од оригиналног импулса који се враћа на уређај за слање. Иако су ласерски зраци врло уски и имају велике енергије, подложни су истим атмосферским изобличењима која утичу на нормално бело светло. Ова атмосферска изобличења могу отежати тачно очитавање удаљености објекта у близини зеленила или на великим удаљеностима већим од 1 километра на пустињском терену. Такође, различити материјали рефлектују светлост у већем или мањем степену. Материјал који тежи апсорпцији или расипању светлости (дифузија) смањује вероватноћу да се изворни ласерски импулс може одбити натраг за прорачун. У случајевима када мета има дифузно одбијање, треба користити ласерски мерач даљине који користи „метод фазног померања“.
Пријемна оптика
Да би се осигурала поузданост, ласерски мерачи даљине користе неки начин за смањење позадинске светлости. Превише позадинске светлости може ометати мерење када сензор погреши неки део позадинске светлости због рефлектованог ласерског импулса, што резултира лажним очитавањем удаљености. На пример, ласерски мерач даљине дизајниран за употребу у антарктичким условима, где се очекује интензивно позадинско светло, користи а комбинација филтера уске пропусне ширине, подељених фреквенција снопа и врло мале ириса да спречи што више сметњи из позадинског светла могуће.
Апликације
Ласерски мерачи даљине и даљиномери имају широку употребу, од израде мапа до спорта. Помоћу њих се могу направити мапе дна океана или топографске карте очишћене од вегетације. Користе се у војсци за пружање тачне удаљености до циљева снајпера или артиљерије, за извиђање и инжењеринг. Инжењери и дизајнери користе ласерске мераче даљине за израду 3Д модела објеката. Стријелци, ловци и играчи голфа запошљавају трагаче да би израчунали удаљеност до циља.