激光传感器的分类和工作原理

激光传感器是指由激光、激光检测器和测量电路组成的激光技术测量的传感器。

激光传感器是一种新型的测量仪器，具有速度快、精度高、量程大、抗光、电干扰能力强等优点。

激光传感器主要分类：

根据工作物质，激光器可分为四种。

1.固体激光器：其工作物质为固体。常用的有红宝石激光器。钯铝石榴石激光器和钕玻璃激光器，其结构大致相同，特点是小而坚固。高功率，钕玻璃激光器是脉冲输出功率ZUI高的设备，已达到数十兆瓦。

2.气体激光器：其工作物质为气体。现在有各种各样的气体原子。离子。金属蒸汽。气体分子激光器。常用的有二氧化碳激光器。氦霓虹灯激光器和一氧化碳激光器，其形状如普通放电管，具有输出稳定、单色好、寿命长、功率小、转换效率低等特点。

3.液体激光器：可分为螯合激光器、无机液体激光器和有机染料激光器，其中最重要的是有机染料激光器，其最大的特点是波长连续可调。

4.半导体激光器：它是一种年轻的激光器，其中砷化镓激光器更成熟。其特点是效率高、体积小、重量轻、结构简单，适合随身携带飞机、军舰、坦克和步兵。可制成测距仪和瞄准器。但输出功率小，定向性差，受环境温度影响较大。

激光传感器的工作原理：

激光传感器工作时，激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。激光在目标反射后向各个方向散射。

部分散射光返回传感器接收器，并在光学系统接收后成像到雪崩光电二极管。雪崩光电二极管是一种具有放大功能的光学传感器，可以检测到极其微弱的光信号，并将其转换为相应的电信号。

常见的是激光测距传感器，它可以通过记录和处理从光脉冲到返回接收的时间来确定目标距离。由于光速过快，激光传感器必须非常准确地确定传输时间。

例如，如果光速约为3*10^8m/s，为了使分辨率达到1mm，传感器的电子电路必须能够区分以下极短的时间：

0.01m/(3*10^8m/s)=3ps。

要区分3ps的时间，对电子技术的要求太高，成本太高。但今天的激光测距传感器巧妙地避免了这一障碍，采用了一个简单的统计原理，即平均规则实现了1毫米的分辨率，并确保了响应速度。

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