216
Pulslasers
De pulslasers zenden met een frequentie van 15 Mhz
kleine puisen laserlicht uit. Met behulp van een zeer
nauwkeurige klok wordt het tijdsverschil tussen het uit
gaande en het inkomende signaal gemeten (fig. 2). Hier
uit wordt de afstand bepaald. Door de meting vele malen
te herhalen, kan de afstand met voldoende nauwkeurig
heid worden bepaald. Voor de meting is maar een zeer
gering deel van het uitgezonden signaal nodig. Daarom
kunnen de meeste pulslasers tot ongeveer 100 m afstan
den meten naar ieder willekeurig oppervlak.
De nauwkeurigheid wordt bepaald door het aantal metin
gen en is daardoor afhankelijk van de meettijd. Meestal
bedraagt deze 1 cm bij een meettijd van een halve
seconde.
De pulslasers zijn echter door hun constructie groter,
zwaarder en ongeveer f 20 000,— tot f 40 000,duur
der dan de afstandmeters met faseverschilmeting. Bij
vrijwel alle pulslasers wordt een Gallium-arsenicum laser
gebruikt. Dit zijn lasers met een onzichtbare infrarood-
straal. De onzichtbaarheid biedt in ieder geval het voor
deel dat bij metingen langs wegen het verkeer niet wordt
afgeleid. Het gebruik van lasers is onderworpen aan vrij
strenge veiligheidsmaatregelen. De tot nu in de handel
zijnde pulslaser-afstandmeters zijn veilig in het openbaar
te gebruiken, maar vooral van dichtbij vergen zij voor
zichtigheid.
Uitgezonden signaal
teruggezonden signaal
Willekeurig
oppervlakte
Afstandmeter
Laserpulsen
Fig. 2.
Reflecties
Bij de pulslasers is in principe de aard van het oppervlak
niet van invloed op de precisie van de meting, maar wel
op het bereik. De laserstraal kan worden teruggekaatst,
gereflecteerd, geabsorbeerd, verstrooid of doorgelaten
bij het bereiken van het oppervlak (fig. 3). In de regel vindt
een combinatie hiervan plaats. Terugkaatsing is alleen
mogelijk met prisma's.
Voor een meting van een afstand zonder reflector is ver
strooiing nodig, omdat een klein gedeelte van het licht
weer naar de ontvanger wordt gekaatst. Hierop vindt dan
de meting plaats. Bij reflectie, absorptie of doorlating
komt niets van de energie in de ontvanger terecht. In de
regel is zelden sprake van totale reflectie, absorptie,
doorlating of verstrooiing. De mate waarin verstrooiing
overheerst, bepaalt de mogelijkheid tot afstanden meten
met de pulslaser. De kleur van het oppervlak is de voor
naamste factor die de mate van verstrooiing en daarmee
de mogelijkheid tot meten bepaalt.
Op spiegelende oppervlakken als metalen en spiegels is
alleen te meten wanneer zij loodrecht op de meetstraal
Terugkaatsing
Heen
Totale reflectie
Verstrooiing
Absorptie
Doorlating
Fig. 3.
staan. Dit is onder normale meetomstandigheden vrijwel
nooit het geval. Op water ontstaat een combinatie van
spiegeling en doorlating. Meten hierop is dan ook vrijwel
niet mogelijk.
Op alle andere oppervlakken is een meting mogelijk. Het
bereik hangt dan af van de kleur van het oppervlak. In de
regel loopt het van ongeveer 60 m bij heel donkere
vlakken tot 150 m bij heel lichte vlakken. Bij het meten op
reflecterende verf kan ongeveer 1200 m worden gehaald,
bij prisma's tot 16 km. Dit maakt de pulslasers ook inte
ressant bij het meten van grote afstanden. Hier staan
echter ook andere technieken ter beschikking (o.a. GPS).
Verschillen met conventionele afstandmeters
De meeste typen pulslasers hebben een uittreepupil van
42 mm met een divergentie van ongeveer 1 mgon. De
doorsnede van de meetstraal is dan bij een afstand van
30 m ongeveer 70 mm en bij 100 m ongeveer 110 mm. Bij
meting zonder reflector wordt de afstand bepaald als
gemiddelde wanneer dit oppervlak vlak is.
Is het oppervlak niet vlak of bedekt de laserstraal niet het
gehele oppervlak, dan kunnen problemen ontstaan bij het
opmeten van afstanden. Dit is vooral het geval bij het
opmeten van hoeken, randen en kleine details.
Bij het meten onder een scherpe hoek kunnen problemen
ontstaan door het sterk uitrekken van de meetstraal.
Tevens wordt er op alle voorwerpen binnen het afstand-
bereik gemeten, ook die welke niet gewenst zijn. Dit geeft
in een aantal gevallen problemen.
Onregelmatig terrein
Voorwerpen vlak achter randen
Fig. 4.
NGT GEODESIA 94 - 5
