טווח לייזר דופק

2.1 טווח לייזר דופק
אחד מהיישומים המוקדמים של טכנולוגיית הלייזר היה טווח לייזר דופק. בשל זווית ההתבדלות הקטנה של דופק הלייזר ומשך הזמן הקצר מאוד של הפליטה, האנרגיה מרוכזת יחסית במרחב ובזמן, מה שהופך את הכוח המיידי של דופק הלייזר לגדול מאוד. לכן, במקרה של מטרות שיתופיות, מדידת לייזר דופק יכולה להשיג טווח גדול יותר. עם זאת, ברוב היישומים המעשיים, מכיוון שקשה להגדיר מטרות שיתופיות, טווחי לייזר פועם נמדדים בדרך כלל על ידי השגת אותות משתקפים מההחזר המפוזר של הלייזר על ידי המטרה הנמדדת. נכון לעכשיו, טווח לייזר פועם נמצא בשימוש נרחב בסקר הנדסי, סקר טופוגרפי, טווח לווייני כדור הארץ מלאכותי וכן הלאה. העיקרון של טווחי לייזר פועם הוא למדוד את הזמן (זמן טיסה) שהלייזר לוקח קדימה ואחורה על המרחק שיש למדוד, ולאחר מכן לחשב את המרחק מהזמן הנמדד דרך נוסחה 2.1:

כאשר L הוא המרחק שיש למדוד, c היא מהירות האור, ו-t הוא זמן הטיסה של הלייזר. המערכת מורכבת ממערכת פליטת לייזר, מערכת קליטה פוטואלקטרית, מעגל בקרת שער, מונה, מעגלי בקרה ותצוגה. חלק מערכת הקבלה האופטית צריך להוסיף גם מסנן הפרעות ודיאפרגמת חור קטן, שתפקידם להפחית את השפעת אור הרקע והאור התועה, ולהפחית את רעשי הרקע של אות המוצא של הגלאי. כאשר מעגל הבקרה שולח אות התחלה של מדידה, מעגל ההנעה יוצר אות דופק, והלייזר פולט אור לייזר פועם (גל ראשי). הגל הראשי נדגם על ידי חלק מהמראה, וחלק קטן מהאנרגיה נשלח ישירות למערכת הקולטת כאות ייחוס, המומר לאות חשמלי על ידי הפוטו-גלאי, ולאחר מכן מופעל לאחר הגברה ועיצוב .