▲圖3脈沖激光測距系統(tǒng)簡圖圖3為脈沖激光測距系統(tǒng)簡圖，其工作原理如下：人機操作發(fā)出測距指令，出發(fā)激光器發(fā)出激光脈沖，一小部分能量透過分束片，作為參考脈沖直接送到脈沖采集系統(tǒng)，作為的起始點，啟動數(shù)字式測距計時器開始計時：另一部分由折射棱鏡放射，射向目標。一般發(fā)射前端有望遠光學系統(tǒng)，為的是減少出射光束的發(fā)散角，以提高光能面密度，增大工作距離，還可以減少背景和周圍非目標標物的干擾。到達目標的激光束有一部分被表面漫反射回到測距儀；經(jīng)接收物鏡和光學，到達探測器APD，窄帶光學濾波器的主要作用是充分利用激光優(yōu)良的單色性，提高系統(tǒng)的信噪比；光探測器APD將光學信號轉換為電信號，然后將電信號進行信號放大、濾波整形。整形后的回波信號關閉時間間隔處理模塊，使其停止計時。這樣，根據(jù)時間間隔處理的結果t即可計算出待測目標的距離L為：對射光纖傳感器激光是20世紀60年代出現(xiàn)的最重大的科學技術成就之一。它發(fā)展迅速，已廣泛應用于國防、生產(chǎn)、醫(yī)學和非電測量等各方面。激光與普通光不同，需要用激光器產(chǎn)生。激光二維傳感器的工作物質

-被測表面的性能對測量精度有一定影響-需要光路保持清潔-與光譜共焦式傳感器，電容式或電渦流式傳感器相比，激光傳感器尺寸偏大-測量鏡面被測物體，需要調試安裝位置和角度德國米銥的激光位移傳感器擁有輝煌的歷史，作為CCD傳感器技術應用的先驅，optoNCDT系列在工業(yè)激光位移測量發(fā)展過程中始終占有重要地位。現(xiàn)有的傳感器類型多樣，覆蓋的應用范圍廣，而且每一種產(chǎn)品都擁有技術領先優(yōu)勢。optoNCDT系列激光三角反射式位移傳感器以其極高的測量精度享譽世界激光位移傳感器憑借直徑微小的測量光斑，可從較遠距離對被測物體進行測量，并適用于結構小巧的零部件的精確測量。傳感器相對被測表面安裝距離遠且量程較大的技術特性，使其可完成對特殊表面的測量任務，例如炙熱的金屬表面。傳感器與被測物體間在測量過程中無實際接觸，此非接觸式測量原理的優(yōu)勢在于可保證無磨損、抗干擾的高精度測量。此外，激光三角反射式測量原理還適用于高精度、高分辨率的高速測量。，在正常狀態(tài)下，多數(shù)原子處于穩(wěn)定的低能級E1,在適當頻率的外界光線的作用下，處于低能級的原子吸收光子能量受激發(fā)而躍遷到高能級E2對射光纖傳感器。光子能量E=E2-E1=hv,式中h為普朗克常數(shù)，v為光子頻率。反之，在頻率為v的光的誘發(fā)下，處于能級E2的原子會躍遷到低能級釋放能量而發(fā)光，稱為受激輻射。激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離以達到一定程度的精度。傳感器內部是由處理器單元、回波處理單元、激光發(fā)射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬個激光脈沖到檢測物并返回至接收器，處理器計算激光脈沖遇到檢測物并返回至接收器所需的時間，以此計算出距離值，該輸出值是將上千次的測量結果進行的平均輸出。即所謂的脈沖時間法測量的。激光回波分析法適合于長距離檢測，但測量精度相對于激光三角測量法要低，最遠檢測距離可達250m。

對射光纖傳感器激光技術與應用的迅猛發(fā)展，已與多個學科相結合，形成新興的交叉學科，如光電子學、信息光學、激光光譜學、非線性光學、超快激光學、量子光學、光纖光學、導波光學、激光醫(yī)學、激光生物學、激光化學等對激光位移傳感器而言，激光三角測量法適用于高精度、短距離的測量，激光回波分析法則用于遠距離測量。在當前的工業(yè)機器人應用中，通常采用三角測量法，這種方法最高線性度可達1um，分辨率可達到0.1um的水平。。這些交叉技術與新的學科的出現(xiàn)，大大地推動了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使得激光器的應用范圍擴展到幾乎國民經(jīng)濟的所有領域。

對射光纖傳感器例如，光速約為3*10^8m/s，要想使分辨率達到1mm，則傳輸時間測距傳感器的電子電路必須能分辨出以下極短的時間：0.001m/（3*10^8m/s）=3ps要分辨出3ps的時間激光位移傳感器除了在長度、距離、振動、速度、方位等物理量的測量，在探傷和大氣污染物的監(jiān)測等其他領域都有相關的應用。Ⅰ生產(chǎn)線上灌裝級別的檢查：激光傳感器集成到灌裝產(chǎn)品的生產(chǎn)制造里，當灌裝產(chǎn)品經(jīng)過傳感器時，就可以檢測到是否填充滿。傳感器用激光束反射表面的擴展程序就能精確的識別灌裝產(chǎn)品填充是否合格以及產(chǎn)品的數(shù)量。，這是對電子技術提出的過高要求，實現(xiàn)起來造價太高對射光纖傳感器。但是如今的激光測距傳感器巧妙地避開了這一障礙，利用一種簡單的統(tǒng)計學原理，即平均法則實現(xiàn)了1mm的分辨率，并且能保證響應速度。