激光技術(shù)用于檢測(cè)工作,主要利用激光的優(yōu)良特性作為光源和相應(yīng)的光電元件。它具有精度高、測(cè)量范圍大、測(cè)試時(shí)間短、非接觸式等優(yōu)點(diǎn)。常用于測(cè)量長度(激光測(cè)距儀)、位移、速度、振動(dòng)等參數(shù)。主要用于測(cè)距。
當(dāng)測(cè)量對(duì)象被激光照射時(shí),激光的某些特性會(huì)發(fā)生變化。通過測(cè)量其反應(yīng),如強(qiáng)度、速度或類型,我們可以知道測(cè)量對(duì)象的形狀、物理、化學(xué)特性及其變化。響應(yīng)類型包括:光、聲、熱、離子、中性粒子等生成物的釋放,以及反射光、透射光、散射光等振幅、相位、頻率、偏振光方向和傳播方向的變化。
激光技術(shù)用于測(cè)距。激光測(cè)距的基本原理是將光速為C的激光射向被測(cè)目標(biāo),測(cè)量其返回時(shí)間,從而獲得激光與被測(cè)目標(biāo)之間的距離d。即:d=ct/2式中t——激光發(fā)出和接收返回信號(hào)之間的時(shí)間間隔。由此可見,激光測(cè)距的精度取決于測(cè)時(shí)精度。由于采用脈沖激光束,為了提高精度,激光脈沖寬度窄,光接收器響應(yīng)速度快。因此,固體激光器和二氧化碳(二氧化碳探測(cè)器)激光器常用于遠(yuǎn)距離測(cè)量,砷化鎵半導(dǎo)體激光器用于近距離測(cè)量。
激光技術(shù)用于測(cè)長。根據(jù)光學(xué)原理,單色光的最大可測(cè)長度L和光源波長λ和譜線寬度Δλ用普通單色光源測(cè)量關(guān)系,zui大可測(cè)長度78cm。如果被測(cè)對(duì)象超過78cm,必須分段測(cè)量,這將降低測(cè)量精度。
激光干涉測(cè)量。激光干涉測(cè)量的原理是利用激光的特性——相干性來處理相位變化的信息。由于光是一種高頻電磁波,很難直接觀察相位的變化,因此使用干涉技術(shù)將相位差轉(zhuǎn)化為光強(qiáng)的變化要容易得多。通常使用基準(zhǔn)反射表面的參照光和觀測(cè)對(duì)象反射的觀測(cè)光的干擾,或參照光和觀測(cè)對(duì)象后相位變化的光之間的干擾,可以測(cè)量被測(cè)對(duì)象的距離、大小和形狀,其測(cè)量精度達(dá)到光的波長水平。由于光的波長很短,所以測(cè)量精度相當(dāng)高。
激光技術(shù)應(yīng)用于雷達(dá)。激光雷達(dá)用于向空中發(fā)射激光束,分析和處理散射信號(hào)光,以了解空氣中懸浮分子的類型、數(shù)量和距離。
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