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Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet
KarlRanseierIII
Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Technik
01.07.2023, 21:03

Grundproblem, hohe Lichtgeschwindigkeit erfordert extrem hohe Zeitpräzision, um die Dauer und somit Strecke eines Pulses genau zu ermitteln.

Nehmen wir mal an ich ermittle die Dauer und komme auf 90cm, es könnten aber auch nur 70cm sein, oder aber auch 110 cm, weil die Auflösung der Zeit mehr nicht hergibt.

Nun moduliere ich die Amplitude in einer bestimmten Frequenz, sodaß sie aufgrund der Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Wellenlänge von 50cm entspricht. Bestimme ich die Phasenlage zwischen ausgesendetem Licht und Reflektion, so ergibt sich bei Reflektion nach einem vielfachen der Wellenlänge eine Verschiebung von 180°. (Die ich aber auch als 0° berachten könnte)

Ich kann also die Distanz beschreiben als n*Wellenlänge+Anteil aus Phasenverschiebung.

Konkret: Ich messe eine Verschiebung von 180°, weiß also, daß die Distanz ein vielfaches von 50cm ist. Betrachte ich die Zeitmessung von 90cm, so sehe ich, daß die Distanz 100cm sein müssten. (Natürlich unter Berücksichtigugn der Genauigkeit der Phasenlagebestimmung).

Ergäbe die Phasenlage einen Offset von 30cm, dann kämen beim vorigen Beispiel also 80cm und 130cm in Frage und ich käme somit auf 80cm, weil das im Bereich der Zeitmessung liegt.

Das ist im Endeffekt die Idee, die hinter der Nutzung der Phasenlage steht. Es ist wie bei nem Meßschieber mit 2 Skalen, die Phasenlage ist dann so ähnlich wie die Noniusskala.

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Noch als Nachtrag, weil es mir verspätet aufgefallen ist:

Lambda und Lambda-Halbe sind Aliasse, also nicht unterscheidbar, entsprechend muß ich die Wellenlänge anpassen und kann nur mit 180°C der Phasenlage operieren - Das ändert aber nichts am grundlegenden Konzept.