Penjelasan rinci tentang sumber cahaya dari pengintai fotolistrik fase
Sumber cahaya pencari rentang fase terutama mencakup dioda gallium arsenide (GaAs) dan laser gas helium-neon (He-Ne). Yang pertama umumnya digunakan dalam pencari jarak dekat, dan yang terakhir digunakan dalam pencari jarak menengah dan panjang. Berikut ini adalah pengenalan kedua sumber cahaya tersebut.
(1) dioda Gallium arsenide (GaAs).
Dioda gallium arsenide (GaAs) adalah dioda kristal. Seperti dioda biasa, ia juga memiliki persimpangan di dalamnya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar {{0}}. Resistansi majunya kecil dan resistansi baliknya besar. Ketika arus kuat disuntikkan ke arah depan, cahaya inframerah dengan panjang gelombang antara 0.72 dan 0,94m akan muncul dari persimpangan, dan intensitas cahaya yang dipancarkan akan bervariasi dengan besarnya arus yang disuntikkan, sehingga dapat dengan mudah diubah dengan mengubah arus umpan Memodulasi keluaran intensitas cahaya disebut "modulasi arus searah". Ini sangat berarti untuk rangefinder untuk digunakan sebagai sumber cahaya, karena dapat langsung memodulasi intensitas cahaya, dan tidak perlu melengkapi modulator dengan struktur yang rumit dan konsumsi daya yang tinggi. Selain itu, dibandingkan dengan sumber cahaya lainnya, sumber cahaya dioda gallium arsenide memiliki keunggulan ukuran kecil, ringan, struktur kokoh dan tidak takut getaran, yang kondusif untuk miniaturisasi dan portabilitas pencari jangkauan.
(2) Laser gas Helium-Ne (He-Ne).
Laser gas helium-neon terdiri dari tabung pelepasan, catu daya eksitasi, dan rongga resonansi. Tabung pelepasan adalah tabung kristal dengan diameter bagian dalam beberapa milimeter. Tabung diisi dengan campuran gas helium dan neon. Panjang tabung bervariasi dari beberapa sentimeter hingga puluhan sentimeter. Semakin panjang tabung, semakin tinggi daya keluarannya. Jendela Brewster dengan mesin presisi optik dipasang di kedua ujung tabung. Daya eksitasi umumnya dapat menggunakan metode pelepasan daya DC, AC, atau frekuensi tinggi. Saat ini, metode pelepasan daya DC paling banyak digunakan, dan keuntungannya adalah keluaran laser stabil. Rongga resonansi terdiri dari dua cermin bulat, salah satunya benar-benar reflektif dan yang lainnya sebagian transparan. Transmisinya 2 persen, artinya reflektifitasnya masih 98 persen.
Atom helium dalam tabung pelepasan, di bawah eksitasi catu daya eksitasi, terus menerus melompat ke tingkat energi yang tinggi. Ketika bertabrakan dengan atom neon, energi terus ditransfer ke atom neon, sehingga atom neon terus melompat ke tingkat energi tinggi, dan kembali ke tingkat energi tinggi. ke tingkat dasar. Pada saat yang sama, di bawah eksitasi foton, atom neon pada tingkat energi tinggi dirangsang untuk meradiasi kembali ke tingkat energi dasar, dan foton baru dihasilkan pada saat ini. Secara umum, sebagian besar foton akan melompat keluar melalui dinding tabung atau diserap oleh dinding tabung, dan hanya foton di sepanjang sumbu dinding tabung yang akan dipantulkan bolak-balik antara dua cermin, menghasilkan radiasi terus menerus dan penguatan cahaya. .
Jendela Brewster adalah pelat kristal yang sangat halus, dan sudut antara normal permukaan jendela dan sumbu tabung disebut sudut Brewster. Sudut ini bervariasi dengan bahan jendela, dalam kasus jendela kristal kira-kira sama dengan 56o. Ketika gelombang cahaya mengenai jendela di sepanjang sumbu tabung, komponen getaran listrik gelombang cahaya di sepanjang permukaan kertas (ditunjukkan dengan panah pada gambar) akan ditransmisikan sepenuhnya tanpa dipantulkan; sedangkan komponen sepanjang arah tegak lurus permukaan kertas (ditunjukkan dengan tanda panah pada gambar titik hitam) dipantulkan, sehingga cahaya yang tersisa adalah cahaya terpolarisasi linier yang bergetar di sepanjang kertas. Setelah itu, jenis cahaya ini berjalan bolak-balik di rongga resonansi, karena foton yang baru lahir dari radiasi terstimulasi memiliki arah getaran yang sama dengan foton aslinya, artinya, cahaya yang terakumulasi selalu merupakan cahaya terpolarisasi linier yang bergetar sepanjang arah. kertas, Oleh karena itu, setiap kali mereka melewati jendela Brewster, hampir semuanya melewati dengan sedikit kehilangan cahaya.
Laser yang dilengkapi dengan jendela Brewster langsung mengeluarkan cahaya terpolarisasi linier, sehingga kelompok modulator fotolistrik tidak memerlukan polarizer, sehingga menghindari cahaya yang datang dari modulator umum, yang menyebabkan hilangnya sekitar 50 persen intensitas cahaya karena melewati polarizer Cacat. Oleh karena itu, jangkauan maksimum pencari jangkauan yang dilengkapi dengan laser di atas dapat mencapai 40-50km.
Laser yang dipancarkan oleh laser gas helium-neon memiliki frekuensi dan fase yang sangat stabil, direktivitas tinggi, dan emisi berkelanjutan, sehingga banyak digunakan dalam rentang laser, kolimasi, komunikasi, dan holografi. Namun, laser gas helium-neon juga memiliki kekurangan, yaitu efisiensinya sangat rendah, dan rasio daya keluarannya terhadap daya masukan hanya seperseribu. Oleh karena itu, daya keluaran laser pada pengintai laser hanya sekitar 2-5mW.
