二维激光位移传感器的发展历史

二维激光位移传感器
2022-11-24
来源:二维激光位移传感器

二维激光位移传感器是20世纪60年代出现的最重大的科学技术成就之一。它发展迅速,已广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等各方面。激光与普通光不同,需要用激光器产生。


二维激光位移传感器的工作物质,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受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。


激光具有3个重要特性: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,利用激光束会聚最高可产生达几百万度的温度。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,钕玻璃激光器是脉冲输出功率最高的器件,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,其中最重要的是有机染料激光器,它的最大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。


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