Dès 1916, le célèbre physicien juif Einstein découvrait le secret des lasers. Le laser (de son nom complet : Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), signifiant « amplification par rayonnement lumineux stimulé », est considéré comme une autre invention majeure de l'humanité depuis le XXe siècle, après l'énergie nucléaire, les ordinateurs et les semi-conducteurs. C'est le « couteau le plus rapide », la « règle la plus précise » et la « lumière la plus brillante ». Le nom anglais complet de « laser » exprime déjà parfaitement le principal procédé de fabrication du laser. Le laser a de nombreuses applications, telles que le marquage, le soudage et la découpe laser, la communication par fibre optique, la télémétrie laser, le LiDAR, etc. Aujourd'hui, nous allons aborder la mesure de distance par laser.
Le principe de la télémétrie laser
D'une manière générale, il existe deux méthodes de mesure de distance par laser : la méthode par impulsions et la méthode par phases. Le principe de la télémétrie par impulsions laser est que le laser émis par le dispositif d'émission laser est réfléchi par l'objet mesuré, puis reçu par le récepteur. En enregistrant simultanément le temps de trajet aller-retour du laser, la moitié du produit de la vitesse de la lumière par le temps de trajet aller-retour correspond à la distance entre l'instrument de télémétrie et l'objet mesuré. La précision de la méthode par impulsions pour la mesure de distance est généralement d'environ +/- 10 cm. La méthode par phases ne mesure pas la phase du laser, mais plutôt la phase du signal modulé par le laser.
La méthode de télémétrie laser
Après avoir compris le principe de la télémétrie laser, examinons son fonctionnement. Généralement, la télémétrie laser de précision nécessite l'utilisation d'un prisme à réflexion totale, tandis que le télémètre utilisé pour les mesures domestiques peut mesurer directement la réflexion sur une surface murale lisse. Cela s'explique principalement par la proximité et l'intensité du signal réfléchi par la lumière. Cependant, si la distance est trop grande, l'angle d'émission laser doit être perpendiculaire au miroir à réflexion totale, sinon le signal de retour sera trop faible pour obtenir une distance précise. Cependant, en ingénierie pratique, les opérateurs de télémétrie laser utilisent de fines feuilles de plastique comme surfaces réfléchissantes pour résoudre le problème de réflexion diffuse importante du laser. Un télémètre laser de haute qualité peut atteindre une précision de mesure allant jusqu'à 1 millimètre, ce qui rend les lasers adaptés à diverses applications de mesure de haute précision.
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Date de publication : 31 mai 2024