Un télémètre laser fonctionne en mesurant le temps qu'il faut à une cible pour renvoyer une impulsion laser et la renvoyer à l'expéditeur. C'est ce que l'on appelle le principe du «temps de vol» et la méthode est connue sous le nom de mesure de «temps de vol» ou de «pouls».

Principe de fonctionnement

Un télémètre laser émet un impulsion de laser sur une cible. L'impulsion se reflète ensuite sur la cible et revient à l'appareil émetteur (dans ce cas, un télémètre laser). Ce principe de "temps de vol" est basé sur le fait que la lumière laser se déplace à une vitesse relativement constante à travers l'atmosphère de la Terre. À l'intérieur du compteur, un ordinateur simple calcule rapidement la distance à la cible. Cette méthode de calcul de distance est capable de mesurer la distance de la Terre à la Lune dans quelques centimètres. Les télémètres laser peuvent également être appelés «télémètres» ou «télémètres laser».

Calcul de la distance

La distance entre le compteur et la cible est donnée par D = ct /2, où c est égale à la vitesse de la lumière et t est égale à la durée de l'aller-retour entre le mètre et la cible. Compte tenu de la grande vitesse de déplacement de l'impulsion et de sa focalisation, ce calcul approximatif est très précis sur des distances de pieds ou de miles, mais perd de sa précision sur des distances beaucoup plus ou moins éloignées.

Pourquoi? Les lasers sont focalisés, des rayons de lumière intenses, généralement d'une seule fréquence. Ils sont très utiles pour mesurer les distances car ils voyagent à des vitesses relativement constantes dans l'atmosphère et parcourent des distances beaucoup plus longues avant que la divergence (affaiblissement et propagation d'un faisceau de lumière) réduise l'efficacité du compteur. La lumière laser est également moins susceptible de se disperser comme la lumière blanche, ce qui signifie que la lumière laser peut parcourir une distance beaucoup plus grande sans perdre de l'intensité. Par rapport à la lumière blanche ordinaire, une impulsion laser conserve une grande partie de son intensité d'origine lorsqu'elle est réfléchie par la cible, ce qui est très important pour calculer la distance d'un objet.

Considérations

La précision d'un laser Le compteur de distance dépend de l'impulsion d'origine revenant à l'appareil expéditeur. Même si les faisceaux laser sont très étroits et ont des énergies élevées, ils sont soumis aux mêmes distorsions atmosphériques qui affectent la lumière blanche normale. Ces distorsions atmosphériques peuvent rendre difficile la lecture précise de la distance d'un objet près de la végétation ou sur de longues distances de plus d'un kilomètre dans un terrain désertique. En outre, différents matériaux réfléchissent la lumière à des degrés plus ou moins élevés. Un matériau qui tend à absorber ou disperser la lumière (diffusion) réduit la probabilité que l'impulsion laser d'origine puisse être réfléchie pour le calcul. Dans le cas où la cible a une réflexion diffuse, un télémètre laser utilisant une "méthode de déphasage" doit être utilisé.

Optique de réception

Pour assurer la fiabilité, les télémètres laser utilisent une méthode pour minimiser lumière de fond. Trop de lumière de fond peut interférer avec la mesure lorsque le capteur confond une partie de la lumière de fond pour l'impulsion laser réfléchie, ce qui entraîne une fausse lecture de la distance. Par exemple, un télémètre laser conçu pour les conditions antarctiques, où la lumière de fond intense est attendue, utilise une combinaison de filtres à largeur de bande étroite, de fréquences de faisceau divisées et d'un très petit iris pour bloquer autant que possible les interférences.

Applications

Les télémètres et télémètres laser ont une grande variété d'utilisations, de la cartographie au sport. Ils peuvent être utilisés pour créer des cartes du fond de l'océan ou des cartes topographiques débarrassées de la végétation. Ils sont utilisés dans l'armée pour fournir la distance exacte aux cibles pour les tireurs d'élite ou l'artillerie, pour la reconnaissance et pour l'ingénierie. Les ingénieurs et les concepteurs utilisent des télémètres laser pour construire des modèles 3D d'objets. Les archers, les chasseurs et les golfeurs utilisent tous des télémètres pour calculer la distance par rapport à la cible.