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给你答案!什么是激光传感器

编辑:上海广巨传感器有限公司时间:2018-10-11

   激光技术和激光器是二十世纪六十年代出现的重大的科学技术之一。由于其具有方向性强、亮度高、单色性好等特点,广泛用于工农业生产、国防军事、医学卫激光传感器生、科学研究等方面,如用来测距、精密检测、定位等,还用做长度基准和光频基准。

   激光与普通光不同,需要用激光器产生。激光器的工作物质,在正常状态下,多数原子处于稳定的低能级E1,在适当频率的外界光线的作用下,处于低能级的原子吸收光子能量激发而跃迁到高能级E2。光子能量E=E2-E1=hv,式中h 为普朗克常数,v 为光子频率。反之,在频率为v 的光的诱发下,处于能级E2 的原子会跃迁到低能级释放能量而发光,称为受激辐射。激光器首先使工作物质的原子反常地多数处于高能级(即粒子数反转分布),就能使受激辐射过程占优势,从而使频率为v 的诱发光得到增强,并可通过平行的反射镜形成雪崩式的放大作用而产生大的受激辐射光,简称激光。

激光的重要特性

1、 高方向性(即高定向性,光速发散角小),激光束在几公里外的扩展范围不过几厘米。

2、高单色性,激光的频率宽度比普通光小10 倍以上。

3、高亮度,利用激光束会聚较高可产生达几百万度的温度。

激光的种类

激光器按工作物质可分为4种:

1、固体激光器

它的工作物质是固体。常用的有红宝石激光器、掺钕的钇铝石榴石激光器(即YAG激光器)和钕玻璃激光器等。它们的结构大致相同,特点是小而坚固、功率高,钕玻璃激光器是目前脉冲输出功率较高的器件,已达到数十兆瓦。

2、气体激光器

它的工作物质为气体。现已有各种气体原子、离子、金属蒸气、气体分子激光器。常用的有二氧化碳激光器、氦氖激光器和一氧化碳激光器,其形状如普通放电管,特点是输出稳定,单色性好,寿命长,但功率较小,转换效率较低。

3、液体激光器

它又可分为螯合物激光器、无机液体激光器和有机染料激光器,其中重要的是有机染料激光器,它的特点是波长连续可调。

4、半导体激光器

它是较年轻的一种激光器,其中较成熟的是砷化镓激光器。特点是效率高、体积小、重量轻、结构简单,适宜于在飞机、军舰、坦克上以及步兵随身携带。可制成测距仪和瞄准器。但输出功率较小、定向性较差、受环境温度影响较大。


    激光技术与应用的迅猛发展,已与多个学科相结合,形成新兴的交叉学科,如光电子学、信息光学、激光光谱学、非线性光学、超快激光学、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。这些交叉技术与新的学科的出现,大大地推动了传统产业和新兴产业的发展,使得激光器的应用范围扩展到几乎国民经济的所有领域。

    激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器,一般是由激光器,光学零件,和光电器件所构成的,它能把被测物理量(如长度,流量,速度等)转换成光信号,然后应用光电转换器把光信号变成电信号,通过相应电路的过滤,放大,整流得到输出信号,从而算出被测量。

    激光式传感器具有以下优点:结构,原理简单可靠,抗干扰能力强,适应于各种恶劣的工作环境,分辨率较高(如在测量长度时能达到几个纳米),示值误差小,稳定性好,宜用于快速测量。

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