激光技术有着非常广泛的应用,如激光精密机械加工、激光通信、激光音响、激光影视、激光武器和激光检测等。激光技术用于检测是利用它的优异特性,将它作为光源,配以光电元件来实现的。它具有测量精度高,范围大,检测时间短及非接触式等优点,从测量领域来讲,它主要用来测量长度、位移、速度、振动等参数。
激光测距是激光测量中一个很重要的方面，如飞机测量其前方目标的距离，激光潜艇定位等。激光测距的原理如图13-17所示，激光测距首先测量激光从激光器射出开始到到达目标再经目标反射到激光器的往返一次所需要的时间间隔t，然后按下式求出激光探测器到目标的距离D
D = c（t/2）= 1/2（ct）
时间间隔t可利用精密时间间隔测量仪测量。目前,国产时间间隔测量仪的单次测量分辩率达±20ps。由于激光方向性强、功率大、单色性好、这些对于测量远距离、判别目标方位、提高接收系统的信噪比和保证测量的精确性等起着很重要的作用。激光测距的精度主要取决于时间间隔测量的精度和激光的散射。例如,D=1500km,激光往返一次所需要的时间间隔为10ms±1ns,±1ns为测时误差。若忽略激光散射,则测距误差为±15cm若测时精度为±0.1ns,则测距误差可达±1.5cm。若采用无线电波测量,其误差比激光测距误差大很多。
在激光测距的基础上,发展了激光雷达。激光雷达不仅能测量目标距离,而且可以测出目标方向以及目标运动速度和加速度。激光雷达已成功地用于对人造卫星的测距和跟踪。这种雷达与无线电雷达相比,具有测量精度高探测距离远、抗于扰能力强等优点。
