Блок-схема дальномерной части оптического локатора, в котором используется импульсный метод измерения дальности, приведена на рис. 25.1 [13]. Излучение от источника возбуждения, который располагается вокруг активного вещества, переводит вещество в возбужденное состояние. Однако генерация не происходит потому, что α-модулятор, расположенный между активным веществом и отражательной призмой, находится в запертом состоянии (его прозрачность равна нулю). Добротность Q открытого резонатора (1) также равна нулю и условий для генерации стимулированного излучения нет. Лишь в момент включения α-модулятора за короткий интервал времени, создается условие для генерации. Излучение осуществляется за очень короткий интервал времени 10-8…10-9 с. Излучение генератора фокусируется при помощи передающей оптической системы и направляется в сторону цели. Часть излучения отводится на ФЭУ, предназначенный для формирования опорного сигнала. Сигнал поступает в блок измерения времени запаздывания и запускается в работу генератор опорных импульсов. Добротность при этом равна:
 |
(25.1) |
где n – показатель преломления вещества;
d – диаметр;
l – расстояние между зеркалами;
β – угол параллельности зеркал.
Отраженное целью излучение воспринимается приемной оптической системой и направляется на сигнальный ФЭУ, который преобразует оптическое излучение в электрический сигнал, проходящий через усилитель на блок измерения времени запаздывания. Этот сигнал останавливает работу генератора опорных импульсов. Измеренный интервал времени сравнивается с числом опорных колебаний генератора основной опорной частоты. Дальность в этом случае пропорциональна разности времени посылки и приема сигналов, ее значение может высвечиваться в виде цифрового сигнала на индикаторе дальности. Выражение для определения дальности l имеет вид:
 |
(25.2) |
Рис. 25.1. Блок-схема лазерного локатора с использованием импульсного метода измерения дальности
1 – призма; 2 – α-модулятор; 3 – плоское полупрозрачное зеркало; 4 – светоделитель; 5 – приемо-передающая оптическая система; 6 – ФЭУ сигнальный; 7 – усилитель; 8 – ФЭУ опорный; 9 – блок измерения времени запаздывания; 10 – индикатор дальности; 11 – генератор управления излучением ОКГ; 12 – активное вещество
Из (25.2) следует, что погрешность определения дальности l равна:
 |
(25.3) |
Анализ выражения (25.3) показывает, что ошибка в измерении l зависит от ошибки Δc в определении скорости распространения оптического излучения в среде, инструментальной ошибки локатора δ(Δt), которая зависит от стабильности частоты опорных колебаний и временной разрешающей способности локатора, т. е. определяется степенью его технического совершенства. Если допустить, что инструментальная ошибка равна нулю, тогда:
 |
(25.4) |
Для точной работы дальномерной части локатора необходимо синхронизировать начало работы генератора развертки опорным импульсом. Точность работы локатора будет зависеть от точности синхронизации, величины запаздывания сигнала в схеме дальномера, от масштаба и от способа отсчета. Рассмотрим это подробнее для некоторых параметров отсчета. Дальномерная ошибка из-за неточности синхронизации имеет место в том случае, если о дальности судить по времени между сигналом отраженного целью импульса и началом развертки. Величина этой ошибки равна:
 |
(25.5) |
где Δtc – ошибка синхронизации, равная интервалу времени между началом зондирующего импульса и началом развертки. Для исключения этой ошибки генератор развертки часто запускается не излучением ОКГ, а несколько раньше. Тогда на экране электронно-лучевой трубки, использующейся в качестве регистрирующего устройства, могут быть получены два четких импульса, один – опорный, вызванный началом генерации ОКГ, другой – отраженный целью.
Для запуска генератора развертки в этом случае используется импульс, запускающий ОКГ. Дальномерная ошибка, вызванная запаздыванием в схеме дальномера равна
 |
(25.6) |
где Δtз – ошибка запаздывания сигнала в схеме дальномера.
