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常見的是激光測距傳感器,它通過記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時間,即可測定目標距離,還有一種是激光位移傳感器。激光的特點激光為什么可以測距?它有怎樣的特點?科普激光傳感器激光與普通光不同,需要用激光器產(chǎn)生。激光器的工作物質(zhì),在正常狀態(tài)下,多數(shù)原子處于穩(wěn)定的低能級E1,在適當(dāng)頻率的外界光線的作用下,處于低能級的原子吸收光子能量激發(fā)而躍遷到高能級E2。光子能量E=E2-E1=hv,式中h 為普朗克常數(shù),v 為光子頻率。反之,在頻率為v 的光的誘發(fā)下,處于能級E2 的原子會躍遷到低能級釋放能量而發(fā)光,稱為受激輻射。
激光器首先使工作物質(zhì)的原子反常地多數(shù)處于高能級(即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布),就能使受激輻射過程占優(yōu)勢,從而使頻率為v 的誘發(fā)光得到增強,并可通過平行的反射鏡形成雪崩式的放大作用而產(chǎn)生大的受激輻射光,簡稱激光。激光具有3 個重要特性。高亮度,利用激光束會聚最高可產(chǎn)生達幾百萬度的溫度。高單色性,激光的頻率寬度比普通光小10 倍以上。高方向性(即高定向性,光速發(fā)散角小),激光束在幾公里外的擴展范圍不過幾厘米。
在激光多普勒振動速度測量儀中,由于光往返的原因,fd =2v/λ。這種測振儀在測量時由光學(xué)部分將物體的振動轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的多普勒頻移,并由光檢測器將此頻移轉(zhuǎn)換為電信號,再由電路部分作適當(dāng)處理后送往多普勒信號處理器將多普勒頻移信號變換為與振動速度相對應(yīng)的電信號,最后記錄于磁帶。這種測振儀采用波長為6328埃(┱)的氦氖激光器,用聲光調(diào)制器進行光頻調(diào)制,用石英晶體振蕩器加功率放大電路作為聲光調(diào)制器的驅(qū)動源,用光電倍增管進行光電檢測,用頻率跟蹤器來處理多普勒信號。它的優(yōu)點是使用方便,不需要固定參考系,不影響物體本身的振動,測量頻率范圍寬、精度高、動態(tài)范圍大。缺點是測量過程受其他雜散光的影響較大。