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激光傳感器的分類(lèi)和工作原理

2022-06-23     瀏覽量:1075


激光傳感器是一種由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成的傳感器。是一種新型的測(cè)量?jī)x器,具有速度快、精度高、測(cè)量范圍大、抗光、電干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

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激光傳感器主要分類(lèi)

1.固體激光器:它的工作材料是固體。常用的有紅寶石激光器、釔鋁石榴石激光器(即YAG激光器)和釹玻璃激光器。它們的結(jié)構(gòu)大致相同,具有小而堅(jiān)固的特點(diǎn)。高功率,釹玻璃激光器是一種高脈沖輸出功率ZUI的裝置,已達(dá)數(shù)十兆瓦。

2.氣體激光器:其工作物質(zhì)為氣體?,F(xiàn)在有各種各樣的氣體原子、離子、金屬蒸汽、氣體分子激光器常用的二氧化碳激光器。氦霓虹激光器和一氧化碳激光器,其形狀如普通放電管,輸出穩(wěn)定,單色性好,壽命長(zhǎng),但功率小,轉(zhuǎn)換效率低。

3.液體激光器:可分為螯合激光器、無(wú)機(jī)液體激光器和有機(jī)染料激光器,其中有機(jī)染料激光器對(duì)ZUI很重要,其ZUI的特點(diǎn)是波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)。

4.半導(dǎo)體激光器:它是一種更年輕的激光器,其中更成熟的是砷化鎵激光器。其特點(diǎn)是效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。它適用于飛機(jī)、軍艦、坦克和步兵它可以制成測(cè)距儀和瞄準(zhǔn)器。但是輸出功率小,方向性差,受環(huán)境溫度影響大。

激光傳感器的工作原理

當(dāng)激光傳感器工作時(shí),激光發(fā)射二極管首先對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖,激光在目標(biāo)反射后向各個(gè)方向散射。

部分散射光返回傳感器接收器,被光學(xué)系統(tǒng)接收,并在雪崩光電二極管上成像。雪崩光電二極管是一種具有內(nèi)部放大功能的光學(xué)傳感器,因此它可以檢測(cè)到極弱的光信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。

常見(jiàn)的是激光測(cè)距傳感器,它可以通過(guò)記錄和處理從光脈沖到接收的時(shí)間來(lái)測(cè)量目標(biāo)距離。由于光速太快,激光傳感器必須非常準(zhǔn)確地測(cè)量傳輸時(shí)間。

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