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我们如何用激光测量距离
发布时间:2025-08-09 14:28:37

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有几种方法可以做到这一点。

对于非常小的距离测量,可以使用激光作为干涉仪的相干光源,并在移动连接到干涉仪反射镜的测量参考点的同时,计算干涉条纹的偏移量。优质的传感器和软件可以将条纹插值到很小的条纹分数,并且根据具体的干涉仪,条纹通常对应于所用激光的波长或半波长。


激光器还可以通过“TOF”(飞行时间)测量进行距离测量。如果激光器工作在脉冲输出模式下,脉冲的开启和关闭速度非常快,那么本质上,就是在脉冲离开激光器时启动一个计时器,并在探测器接收到反射回来的脉冲信号时停止计时器。将时间增量除以光速,即可得到往返距离。为了产生脉冲,一些固态激光器可以快速开启和关闭,只需通过电子设备即可切换。


如果想要更高的分辨率,可以采用激光腔管理技术,例如锁模,它可以将激光腔的纵模相位连接起来,使它们在每次腔内往返时都保持同相(即,在光子在腔镜之间往返一次的时间内,将产生一个超亮、超短的光脉冲,它们之间几乎没有任何干扰)。


这种技术有时被称为激光测距或 LIDAR。

脉冲越短,设备的潜在分辨率就越高。光的传播速度约为每纳秒一英尺(约0.2米),因此,一台锁模激光器发出的脉冲长度约为100皮秒(约0.75米),也就是约0.75英寸(约0.9厘米)。