激光技術(shù)在各類(lèi)檢測(cè)測(cè)量中的應(yīng)用

激光技術(shù)用于檢測(cè)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(yīng)的光電元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它具有精度高、測(cè)量范圍大、檢測(cè)時(shí)間短、非接觸式等優(yōu)點(diǎn)，常用于測(cè)量長(zhǎng)度、位移、速度、振動(dòng)等參數(shù)。當(dāng)測(cè)定對(duì)象物受到激光照射時(shí)，激光的某些特性會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)定其響應(yīng)如強(qiáng)度、速度或種類(lèi)等，就可以知道測(cè)定物的形狀、物理、化學(xué)特征，以及他們的變化量。響應(yīng)種類(lèi)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(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)量它返回的時(shí)間，由此求得激光器與被測(cè)目標(biāo)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(hào)之間的時(shí)間間隔?？梢?jiàn)這種激光測(cè)距的精度取決于測(cè)時(shí)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(yīng)速度快。所以，遠(yuǎn)距離測(cè)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(cè)量則用砷化鎵半導(dǎo)體激光器作為激光源。

◆激光測(cè)長(zhǎng)

從光學(xué)原理可知，單色光的最大可測(cè)長(zhǎng)度L與光源波長(zhǎng)λ和譜線(xiàn)寬度Δλ的關(guān)系用普通單色光源測(cè)量，最大可測(cè)長(zhǎng)度78cm。若被測(cè)對(duì)象超過(guò)78cm，就須分段測(cè)量，這將降低測(cè)量精度。若用氦氖激光器作光源，則最大可測(cè)長(zhǎng)度可達(dá)幾十公里。通常測(cè)長(zhǎng)范圍不超過(guò)10m，其測(cè)量精度可保證在0.1μm以?xún)?nèi)。

◆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，對(duì)相位變化的信息進(jìn)行處理。由于光是一種高頻電磁波，直接觀(guān)測(cè)其相位的變化比較困難，因此使用干涉技術(shù)將相位差變換為光強(qiáng)的變化，觀(guān)測(cè)起來(lái)就容易的多。通常利用基準(zhǔn)反射面的參照光和觀(guān)測(cè)物體反射的觀(guān)測(cè)光產(chǎn)生的干涉，或者是參照光和通過(guò)觀(guān)測(cè)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(cè)量被測(cè)物體的距離以及物體的大小，形狀等，其測(cè)量精度達(dá)到光的波長(zhǎng)量級(jí)。因?yàn)楣獾牟ㄩL(zhǎng)非常短，所以測(cè)量精度相當(dāng)高。

◆激光雷達(dá)

激光雷達(dá)是用于向空中發(fā)射激光束，并對(duì)其散射信號(hào)光進(jìn)行分析與處理，以獲知空氣中的懸浮分子的種類(lèi)和數(shù)量以及距離，利用短脈沖激光，可以按時(shí)間序列觀(guān)測(cè)。 (end)