激光技術在各類檢測測量中的應用

激光技術用于檢測工作主要是利用激光的優(yōu)異特性，將它作為光源，配以相應的光電元件來實現(xiàn)的。它具有精度高、測量范圍大、檢測時間短、非接觸式等優(yōu)點，常用于測量長度、位移、速度、振動等參數(shù)。當測定對象物受到激光照射時，激光的某些特性會發(fā)生變化，通過測定其響應如強度、速度或種類等，就可以知道測定物的形狀、物理、化學特征，以及他們的變化量。響應種類有：光、聲、熱，離子，中性粒子等生成物的釋放，以及反射光、透射光、散射光等的振幅、相位、頻率、偏振光方向以及傳播方向等的變化。

◆激光測距

激光測距的基本原理是：將光速為C的激光射向被測目標，測量它返回的時間，由此求得激光器與被測目標間的距離d。即：d＝ct/2 式中t——激光發(fā)出與接收到返回信號之間的時間間隔?？梢娺@種激光測距的精度取決于測時精度。由于它利用的是脈沖激光束，為了提高精度，要求激光脈沖寬度窄，光接收器響應速度快。所以，遠距離測量常用輸出功率較大的固體激光器與二氧化碳激光器作為激光源；近距離測量則用砷化鎵半導體激光器作為激光源。

◆激光測長

從光學原理可知，單色光的最大可測長度L與光源波長λ和譜線寬度Δλ的關系用普通單色光源測量，最大可測長度78cm。若被測對象超過78cm，就須分段測量，這將降低測量精度。若用氦氖激光器作光源，則最大可測長度可達幾十公里。通常測長范圍不超過10m，其測量精度可保證在0.1μm以內。

◆激光干涉測量

激光干涉測量的原理是利用激光的特性－相干性，對相位變化的信息進行處理。由于光是一種高頻電磁波，直接觀測其相位的變化比較困難，因此使用干涉技術將相位差變換為光強的變化，觀測起來就容易的多。通常利用基準反射面的參照光和觀測物體反射的觀測光產生的干涉，或者是參照光和通過觀測物體后相位發(fā)生變化的光之間的干涉，就可以非接觸地測量被測物體的距離以及物體的大小，形狀等，其測量精度達到光的波長量級。因為光的波長非常短，所以測量精度相當高。

◆激光雷達

激光雷達是用于向空中發(fā)射激光束，并對其散射信號光進行分析與處理，以獲知空氣中的懸浮分子的種類和數(shù)量以及距離，利用短脈沖激光，可以按時間序列觀測。 (end)