光源十分有意义,因为能直接调制光强,无需再配备结构复杂、功耗较大的调制器。此外,砷化镓二极管光源与其他光源比较,还有体积小重量轻,结构牢固和不怕震动等优点,有利于使测距仪小型化,轻便化。
图45
图46
GaAs二极管有两种工作状态,一种是发射激光,称为GaAs激光器;另一种是发射红外荧光,称为发光二极管。两者的区别,主要是注入电流强度的不同。由于GaAs发光管,发射连续的红外光频带较宽(100~500Α),波长不够稳定,功率较小(约3mW)和发散角大(达50),故采用这种光源的测距仪的测程都不远,一般在3km以内。红外光的波长,因GaAs掺杂的差异和馈电电流等不同而异。如国产HGC1红外测距仪的λ093m;瑞士DI3和DI3S的λ分别为0875m和0885m;瑞典AGA116的λ091m。(2)氦氖(HeNe)气体激光器如图46所示氦氖气体激光器,它由放电管、激励电源和谐振腔组成。放电管为内径几个毫米的水晶管,管内充满了氦与氖的混合气体,管的长度由几厘米到几十厘米不等。管越长,输出功率越高。在管的两端装有光学精密加工的布儒斯特窗。激励电源一般可用直流、交流或高频等电源的放电方式,目前用得最多的是直流电源放电方式,其优点是激光输出稳定。谐振腔由两块球面反射镜组成,其中一块反射镜是全反射的,另一块能部分透光,.其透射率2,即反射率仍有98。放电管中的氦原子,在激励电源的激励下,不断跃迁到高能级上,当它和氖原子碰撞时能量不断地传递给氖原子,使氖原子不断跃迁到高能级上,而自己又回到基能级上。与此同时,处在高能级上的氖原子在光子的激发下,又受激辐射跃迁回基能级上,这时便产生出新的光子。一般说来,多数光子将通过管壁飞跃出去,或被管壁吸收,只有沿管壁轴线方向的光子将在两块反射镜之间来回反射,从而造成光的不断受辐射而放大。
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f布儒斯特窗是光洁度很高的水晶片,窗面法线与管轴线的夹角叫做布儒斯特角(见o图46。这个角度随窗的材料而不同,在水晶窗的情况下,它大约等于56。当光波沿管轴线方向入射至窗面时,光波电振动沿纸面方面的分量(图中以箭头表示)将不被反射而完全透过去;而沿垂直于纸面方向的分量(图中以黑点表示)却被反射掉了,这样剩下来的光就是沿纸面振动的直线偏振光。尔后,这种光在谐振腔内来回运行,由于受激辐射的新生光子与原有的光子具有相同的振动方向,也就是说,积累起来的光始终是沿纸面方向振动的直线偏振光,因而每当它们来回穿r