modulera laser för avståndsmätning

[Robban31]

Hej!

Undrar om någon lyckats modulera en laser för att kunna mäta mellan c:a 0-200m avstånd.
Isf hur bygger man detta...
ska tillägga att det underlättar om jag kan modulera den från en microprocessor så TTL hade varit perfekt.

har letat lite här o var efter ritningar men inga större succeer.

[PICmaniac]

Jag har ingen lösning men håller på att labba lite inför ett liknande projekt. Min tanke var att skapa en sinusvåg med lämplig frekvens (5-50hz beroende på max avstånd) mha mikroprocessorns pwm utgång och sedan lågpass filtrera signalen (för att få bort pwm frekvensen) och slutligen bygga lämplig drivning av lasern.

Just nu labbar jag med att få ut en jämn och fin sinus. I dagsläget 0-5V men jag har funderingar på att ändra till 1-4V eller liknade för att undvika ytterligheter.

Vad gäller valet av laser har jag läst att det endast är vissa lasermoduler som kan amplitudmoduleras. Men ni kanske har fått fatt i något lämpligt?

Skulle vara kul att höra hur ni tänker realisera ert bygge?

[Andax]

PICmaniac, hoppas du menar 5-50MHz annars lär det inte funka att mäta några avstånd...

Robban31, vad för noggrannhet vill ni ha?

Bygger flygburna lasermätsystem till vardags, men där använder vi pulsad laser. Då når vi singelpulsnoggrannheter på ca 1 cm.

[Robban31]

tänkte ha den i bilen för att mäta avstånd till framförvarande bilar bl a...så en noggrannhet på nån dm?

[Andax]

Att mäta 0-200 m mot ett rörligt föremål blir svårt. En bil på 200 m avstånd tar bara upp ca 5-10 milliradianer vinkel. Så även om du har en smal laserstråle (säg 1-2 milliradianer) så måste den pekas mot bilen med bara 3-4 milliradianers noggrannet, för annars börjar man få in ljus som träffat allt annat än bilen. Med modulerad laser är det svårt att tolka en signal som är uppblandad från olika träffar.

[Robban31]

ok,någon annan ide att mäta ut det förutom laser? radar funkar tydligen oxå men såna är antingen svindyra eller väldigt svåra att få tag på.

[Icecap]

Triangulering medelst 2 kameror? Hårdvaran är inte så allvarlig dyr, mjukvaran är dock lite mer jobbig att fixa...

[PICmaniac]

Andax kul med lite synpunkter från någon som vet. Min tanke var faktiskt 5-50Hz. Och man mäter fasförskjutningen mellan utsänd och reflekterad signal. Jag har fått tag i en trasig handhållen lasermätare (fungerande laser) som enl. specc skall klara 0-70m +/-2mm så jag tänkte göra något liknande.

Har för mig att max mätbart avstånd kommer att vara halva den modulerade våglängden. Därav den låga frekvensen. Vad tror ni om det?

Ursäkta att jag kapar din tråd Robban.

[Icecap]

PICmaniac: totalt dödfödd projekt!

Med 50Hz kommer ljuset att ha tillryggalagt 6000km på en puls, kan du mäta hälften av den kan du alltså mäta om föremålet är inom 0-3000km framför dig, alltså i "upplösning" om runt 3000km. Lite grov skala vill jag påstå...

[PICmaniac]

Ja, jag håller med. Jag var bombsäker på att jag hade rätt tills Andax påpekande och jag fick räkna om lite och insåg att jag hade fel

Min tanke var:
fas förändring = 2*pi*((2*d)/våglängd)

Det borde betyda att om jag vill ha en amplitudmodulerad våglängd på säg 300m måste jag ha en frekvens på 1MHz. Hoppsan!

Känns som jag måste revidera min plan. Man blev ju åtminstone lite klokare.

[blueint]

Fast att mäta pulsutbreddningslatens kanske inte är så dumt?

[Andax]

Har för mig att max mätbart avstånd kommer att vara halva den modulerade våglängden. Därav den låga frekvensen. Vad tror ni om det?

Ett vanligt sätt med modulerande laser vid avståndsmätning är att mäta vid två eller fler olika modulationsfrekvenser. För anledningen till det max mätbara avståndet är problemet att fasskiftet börjar om efter en hel period. Mäter man vid några väl valda frekvenser så kommer de inte att börja om samtidigt och då kan man lista ut det sanna avståndet.

[bengt-re]

Bästa sättet att optiskt lösa det är att modulera signalen med en "låg" frekvens (så låg att du med förväntad räckvidd INTE kan få ekon med mer än en periods fasvridning) - mata in denna i en lockin-förstärkare och notera fasen - ta och muliplicera ihop så att du hittar en ny frekvens som bör ge dig ungefär 45 graders fasvriding - lägg på den frekvensen och lägg på kraftigare lågpassfilter på utgången ifrån lockinförstärkaren och mät upp fasen - voila du har en bra avståndsmätare. Givetvis behöver du inte ha en fin generell lockin - till detta vet du ju vad du skall göra så det går tämligen enkelt att bygga en egen lockin som bara gör detta jobbet bra.


Time of flight system är bara att glömma, det blir bara kass med komponenter som är lätta att få tag i. En fasmätande avståndsmätare kan du bygga med elfa komponenter.

[AntiZ]

Poppar upp denna tråden lite.

Någon som vet var man kan köpa "pulsbara" lasrar?

Har för mig att man inte bara ska slå av och på matningen till lasermoduler, utan man behöver drivelektronik som är gjord för ändamålet

/Mats

[dar303]

Köp vilken lasermodul som helst som är blå eller röd (ej grön, en massa kristaller och annat som förstör pulsresponsen) och kasta drivkortet, ta sedan en drivkrets för lasershowsbruk t.ex en Flexmod P3 och koppla in. Den kan moduleras till ett par hundra kHz om jag inte minns fel.
http://hacylon.case.edu/ebay/laser_diode/FlexModP3.php