导读：科技中的激光测距、测速、测长等，这些仪器中都少不了激光传感器的存在，那激光传感器又是什么呢?本文将叙述激光传感器的原理，感兴趣的童鞋快来围观吧。
激光传感器原理——介绍
激光技能和激光器是二十世纪六十年代呈现的最严重的科学技能。激光技能与使用的迅猛开展，和多个学科相结合，构成新式的穿插学科。
如光电子学、信息光学、激光光谱学、非线性光学、超快激光学、量子光学、光纤光学、导波光学、激光医学、激光生物学、激光化学等。
激光传感器由激光器、激光检测器和丈量电路组成。激光传感器是新式丈量外表，它的长处是能完成无触摸远间隔丈量，速度快，精度高，量程大，抗光、电搅扰能力强等。
这些穿插技能与新的学科的呈现，大大地推动了传统产业和新式产业的开展，使得激光器的使用规模扩展到简直国民经济的一切范畴。本文首要介绍激光传感器的原理。
激光传感器原理——原理
激光传感器作业时，先由激光发射二极管对准方针发射激光脉冲。经方针反射后激光向各方向散射。部分散射光回来到传感器接纳器，被光学体系接纳后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有扩大功用的光学传感器，因而它能检测极端弱小的光信号，并将其转化为相应的电信号。
常见的是激光测距传感器，它经过记载并处理从光脉冲宣布到回来被接纳所阅历的时刻，即可测定方针间隔，还有一种是激光位移传感器。
激光传感器原理——激光的特色
激光与一般光不同，需要用激光器发生。激光器的作业物质，在正常状态下，大都原子处于安稳的低能级E1，在恰当频率的外界光线的效果下，处于低能级的原子吸收光子能量激起而跃迁到高能级E2。光子能量E=E2-E1=hv，式中h 为普朗克常数，v 为光子频率。反之，在频率为v 的光的诱发下，处于能级E2 的原子会跃迁到低能级开释能量而发光，称为受激辐射。
激光器首要使作业物质的原子失常地大都处于高能级(即粒子数反转分布),就能使受激辐射进程占优势，然后使频率为v 的诱发光得到增强，并可经过平行的反射镜构成雪崩式的扩大效果而发生大的受激辐射光，简称激光。激光具有3 个重要特性。[1]
Ⅰ ：高亮度，使用激光束集聚最高可发生达几百万度的温度。
Ⅱ：高单色性，激光的频率宽度比一般光小10 倍以上。
Ⅲ：高方向性(即高定向性，光速发散角小)，激光束在几公里外的扩展规模不过几厘米。
激光传感器原理——激光测长
现代精细丈量长度是精细机械制造工业和光学加工工业的要害技能之一。
长度计量多是使用光波的干涉现象来进行的，其精度首要取决于光的单色性的好坏。激光是最理想的光源，它比以往最好的单色光源(氪-86灯)还纯10万倍。因而激光测长的量程大、精度高。由光学原理可知单色光的最大可测长度L与波长λ和谱线宽度δ之间的联系是L=λ/δ。用氪-86灯可测最大长度为38.5厘米，关于较长物体就需分段丈量而使精度下降。若用氦氖气体激光器，则最大可测几十公里。一般丈量数米之内的长度，其精度可达0.1微米。
激光传感器原理——激光测振
它根据多普勒原理丈量物体的振荡速度。多普勒原理是指：若波源或接纳波的观察者相关于传达波的媒质而运动，那么观察者所测到的频率不只取决于波源宣布的振荡频率并且还取决于波源或观察者的运动速度的巨细和方向。所测频率与波源的频率之差称为多普勒频移。在振荡方向与方向共同时多普频移
fd=v/λ
式中
v 为振荡速度
λ为波长。
在激光多普勒振荡速度丈量仪中，因为光往复的原因,fd =2v/λ。这种测振仪在丈量时由光学部分将物体的振荡转换为相应的多普勒频移,并由光检测器将此频移转换为电信号,再由电路部分作恰当处理后送往多普勒信号处理器将多普勒频移信号变换为与振荡速度相对应的电信号，最终记载于磁带。
这种测振仪选用波长为6328埃(┱)的氦氖激光器，用声光调制器进行光频调制，用石英晶体振荡器加功率扩大电路作为声光调制器的驱动源，用光电倍增管进行光电检测，用频率盯梢器来处理多普勒信号。它的长处是使用方便，不需要固定参考系,不影响物体自身的振荡,丈量频率规模宽、精度高、动态规模大。缺陷是丈量进程受其他杂散光的影响较大。
激光传感器原理——激光测距
原理与无线电雷达相同，将激光对准方针发射出去后，丈量它的往复时刻，再乘以光速即得到往复间隔。因为激光具有高方向性、高单色性和高功率等长处，这些关于测远间隔、断定方针方位、进步接纳体系的信噪比、确保丈量精度等都是很要害的。
因而激光测距仪日益受到重视。在激光测距仪基础上开展起来的激光雷达不只能测距，并且还能够测方针方位、运运速度和加速度等，已成功地用于人造卫星的测距和盯梢，例如选用红宝石激光器的激光雷达，测距规模为500～2000公里,差错仅几米。不久前，真尚有的研制中心研制出的LDM系列测距传感器，能够在数千米丈量规模内的精度能够到达微米等级。常选用红宝石激光器、钕玻璃激光器、二氧化碳激光器以及砷化镓激光器作为激光测距仪的光源。
总结：激光传感器其原理是将光学体系接受到的图画映射到雪崩光电二极管上，由雪崩光电二极管将弱小的光信号变换为相应的电信号，然后进行检测激光。
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