激光传感器在科学技术中的激光测距、测速和长度测量中是不可缺少的。什么是激光传感器？
激光传感器原理介绍——
激光技术和激光是20世纪60年代出现的最重要的科学技术。激光技术及其应用的快速发展，与众多学科相结合，形成了一门新兴的交叉学科。
如光电子学、信息光学、激光光谱学、非线性光学、超快激光、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、激光探测器和测量电路组成。激光传感器是一种新型的测量仪器，具有远距离无接触测量、速度快、精度高、测量范围大、抗光电干扰能力强等优点。
这些交叉技术和新学科的出现，极大地促进了传统产业和新兴产业的发展，将激光的应用范围几乎扩展到了国民经济的各个领域。本文主要介绍激光传感器的原理。
激光传感器原理——原理
当激光传感器工作时，激光发射二极管首先对准目标发射激光脉冲。被目标反射的激光向四面八方散射。部分散射光返回传感器接收器，由光学系统接收，并在雪崩光电二极管上成像。雪崩光电二极管是一种具有内部放大功能的光学传感器，因此它可以检测极微弱的光信号并将其转换成相应的电信号。
常见的有激光测距传感器，它可以通过记录和处理从光脉冲发出到接收回来的时间来测量目标距离，另一种是激光位移传感器。
激光传感器原理——激光器特性
激光不同于普通光，需要通过激光产生。在正常情况下，大多数原子处于稳定的低能级E1。在适当频率的外界光作用下，低能级原子吸收光子能量，激发并跃迁到高能级E2。光子能量E=E2-E1=hv，其中H为普朗克常数，V为光子频率。相反，在频率为V的光的诱导下，能级为E2的原子会跃迁到低能级释放能量并发光，称为受激辐射。
首先，激光使工作物质的大部分原子反常地处于高能级(即布居反转分布)，可以使受激辐射过程占主导地位，从而增强频率为V的感应光，通过平行镜的雪崩放大产生大的受激辐射，简称激光。激光有三个重要特征。[1]
I:亮度高，激光束会聚可以产生几百万度的最高温度。
:单色性高，激光的频率宽度比普通光小10倍以上。
:高指向性(即高指向性，光速发散角小)，激光束的扩展范围只有几公里之外的几厘米。
激光传感器原理——激光长度测量
现代精密长度测量是精密机械制造业和光学加工行业的关键技术之一。
长度测量大多是利用光波的干涉现象进行的，其精度主要取决于光的单色性。激光是理想的光源，比过去最好的单色光源(氪灯-86)纯净10万倍。因此，激光测长范围大，精度高。根据光学原理可知，单色光的最大jmdxh长度L与波长和谱线宽度的关系为L=/。氪灯能测量的最大长度是38.5厘米。对于长物体，需要分段测量，降低了精度。如果使用氦氖气体激光器，jmdxh最多可以测量几十公里。通常，几米内的长度可以以0.1微米的精度测量。
激光传感器——激光振动测量原理
它基于多普勒原理测量物体的振动速度。多普勒原理是指如果波源或接收波的观测者相对于传播波的介质移动，观测者测量的频率不仅取决于波s发出的振动频率
在激光多普勒振动速度测量仪中，由于光的往返，fd=2v/。当测量这个振动计时，光学部分把物体的振动转换成相应的多普勒频移，光学检测器把这个频移转换成电信号，经电路部分适当处理后送到多普勒信号处理器，把多普勒频移信号转换成与振动速度相应的电信号，最后记录在磁带上。
这种振动计使用波长为6328埃()的He-Ne激光器，使用声光调制器进行光频率调制，使用石英晶体振荡器和功率放大器电路作为声光调制器的驱动源，使用光电倍增管进行光电探测，使用频率跟踪器处理多普勒信号。它的优点是使用方便，没有固定的参照系，不影响物体本身的振动，测量频率范围宽，精度高，动态范围大。缺点是测量过程受其他杂散光影响较大。
激光传感器——激光测距原理
原理与无线电雷达相同。激光射向目标后，测量其往返时间，乘以光速，得到往返距离。激光具有高方向性、高单色性和高功率的优点，对远距离测量、判断目标方位、提高接收系统信噪比和保证测量精度都非常重要。
5171516824447?from=pc">因此激光测距仪日益受到重视。在激光测距仪基础上发展起来的激光雷达不仅能测距，而且还可以测目标方位、运运速度和加速度等，已成功地用于人造卫星的测距和跟踪，例如采用红宝石激光器的激光雷达，测距范围为500～2000公里,误差仅几米。不久前，真尚有的研发中心研制出的LDM系列测距传感器，可以在数千米测量范围内的精度可以达到微米级别。常采用红宝石激光器、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系统接受到的图像映射到雪崩光电二极管上，由雪崩光电二极管将微弱的光信号变换为相应的电信号，从而进行检测激光。