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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 10/3-4 - 2010  - pp.81-101  - doi:10.3166/i2m.10.3-4.81-101
TITRE
Télémétrie laser de haute exactitude. Vers une exactitude sub-micronique dans la mesure des distances kilométriques sans interférométrie

TITLE
High accuracy laser telemetry. Towards sub-micron accuracy in the measurement of kilometer scale distances without interferometry

RÉSUMÉ

Nous décrivons une méthode de télémétrie qui utilise la phase d’un faisceau laser modulé en amplitude : la fréquence de modulation est contrôlée de façon permanente pour maintenir un déphasage constant et la distance est déduite de sa mesure. Nous montrons que les dérives de phase et les erreurs cycliques sont supprimées grâce à l’utilisation d’un contrôleur de polarisation qui intervertit les rôles des voies de référence et de mesure. Les premiers résultats de cette technique montrent une stabilité de mesure meilleure que 10 nanomètres. La comparaison d’une mesure de déplacement avec un système interférométrique montre un accord au niveau du micron. Une analyse des sources d’erreurs systématiques laisse présager une exactitude meilleure que le micron avec ce montage peu sophistiqué.



ABSTRACT

A laser ranging method is described that uses the phase of an amplitude-modulated laser beam: the frequency of the modulation is permanently adjusted to maintain a constant dephasing, and the distance is deduced from its measurement. We show that phase drifts and cyclic errors are suppressed using a fast polarization switch that interchanges the roles of the reference and measurement paths. Preliminary measurements are obtained using this novel design, showing a measurement stability better than 10 nanometres. The comparison of a displacement with an interferometric system shows an agreement of the order of one micron. An analysis of the source of the systematic errors suggests that an accuracy better than one micron can be expected with this very simple set-up.



AUTEUR(S)
Michel LINTZ, Clément COURDE, Alain BRILLET

MOTS-CLÉS
mesure de distance, métrologie, erreur cyclique, contrôleur de polarisation.

KEYWORDS
electronic distance measurement, metrology, cyclic error, polarization switching.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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