易(yì)福門ifm激光(guāng)傳感(gǎn)器的詳細簡述
激光(guāng)傳感(gǎn)器(qì)
：利(lì)用激光技術(shù)進行測(cè)量的(dí)傳(chuán)感器
。它由激(jī)光器(qì)，激光(guāng)檢測器和測(cè)量(liáng)電(diàn)路組(zǔ)成
。激(jī)光傳感(gǎn)器是(shì)新型測(cè)量儀表，它的優點(diǎn)是能(néng)實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸(chù)遠距(jù)離(lí)測(cè)量，速(sù)度快，精度高，量(liáng)程(chéng)大(dà)，抗光，電幹擾能力(lì)強(qiáng)等(děng)
。

激(jī)光(guāng)是(shì)20世(shì)紀60年代出(chū)現的(dí)zui重大的(dí)科(kē)學(xué)技術(shù)成(chéng)就(jiù)之一
。它發(fā)展迅速(sù)，已廣泛(fàn)應用於國防(fáng)，生產(chǎn)，醫(yī)學(xué)和非電(diàn)測(cè)量等(děng)各(gè)方(fāng)麵
。激光與普通光不(bù)同，需要(yào)用(yòng)激(jī)光器(qì)產生(shēng)
。激(jī)光器的工(gōng)作(zuò)物質，在(zài)正常狀態下，多數(shù)原子(zǐ)處於(yú)穩(wěn)定的低能(néng)級(jí)e1，在適當(dāng)頻(pín)率的(dí)外界(jiè)光綫(xiàn)的作用下，處於低能級(jí)的原子吸收光(guāng)子(zǐ)能(néng)量受激發(fā)而躍(yuè)遷到高能(néng)級(jí)e2
。光子(zǐ)能(néng)量e=e2-e1=hv，式(shì)中h為普(pǔ)朗克常數，v為光子頻率
。反之(zhī)，在頻(pín)率為v的光的誘發(fā)下，處(chǔ)於能級e2的原子會躍(yuè)遷(qiān)到(dào)低能(néng)級(jí)釋放能量而發光(guāng)，稱為(wéi)受激(jī)輻射
。激(jī)光器(qì)首(shǒu)先使(shǐ)工(gōng)作物質(zhì)的原子(zǐ)反(fǎn)常(cháng)地多(duō)數(shù)處於高(gāo)能級（即(jí)粒子數(shù)反(fǎn)轉分布(bù)），就(jiù)能使受激(jī)輻(fú)射過程占(zhān)優(yōu)勢，從(cóng)而(ér)使頻(pín)率(shuài)為v的誘發(fā)光得到(dào)增強(qiáng)，並可(kě)通(tōng)過平行(háng)的反射(shè)鏡(jìng)形(xíng)成雪(xuě)崩(bēng)式的放大作用(yòng)而(ér)產(chǎn)生(shēng)*的受激(jī)輻(fú)射光(guāng)，簡(jiǎn)稱(chēng)激光
。
激光具(jù)有3個(gè)重要特(tè)性(xìng)
：①高方向性（即高定向性，光速(sù)發散角小(xiǎo)），激(jī)光(guāng)束(shù)在(zài)幾公(gōng)裏(lǐ)外(wài)的擴(kuò)展範(fàn)圍(wéi)不(bù)過(guò)幾厘(lí)米；②高(gāo)單(dān)色(sè)性，激光的頻率(shuài)寬度比普(pǔ)通(tōng)光小(xiǎo)10倍以上(shàng)；③高亮度，利(lì)用(yòng)激光(guāng)束會聚zui高可(kě)產生達幾百(bǎi)萬(wàn)度的溫(wēn)度
。
激光器(qì)分類(lèi)
激(jī)光器按工作物質可分為4種(zhǒng)
。
①固(gù)體激光器(qì)
：它(tā)的工作物質(zhì)是固(gù)體(tǐ)
。常用的(dí)有紅寶石激(jī)光(guāng)器，摻(chān)釹(nǚ)的(dí)釔鋁(lǚ)石榴石激(jī)光器 （即yag激光器）和(hé)釹玻(bō)璃(lí)激(jī)光器等(děng)
。它們的結構大致相(xiāng)同(tóng)，特點是小(xiǎo)而堅(jiān)固，功率高，釹玻(bō)璃激(jī)光器是(shì)目(mù)前(qián)脈衝輸(shū)出(chū)功(gōng)率zui高(gāo)的器(qì)件，已(yǐ)達到數(shù)十兆瓦
。
②氣(qì)體激光(guāng)器
：它(tā)的工作物質為氣體(tǐ)
。現已有各(gè)種(zhǒng)氣體原(yuán)子(zǐ)，離(lí)子，金(jīn)屬(shǔ)蒸氣，氣體(tǐ)分子激光器
。常(cháng)用的有二(èr)氧(yǎng)化(huà)碳激(jī)光器，氦氖激光器和(hé)一(yī)氧(yǎng)化(huà)碳激(jī)光器(qì)，其(qí)形狀如(rú)普通(tōng)放電(diàn)管，特(tè)點是(shì)輸(shū)出穩(wěn)定，單色性(xìng)好，壽命長，但功率較小(xiǎo)，轉換效(xiào)率較(jiào)低(dī)
。
③液(yè)體激光器(qì)
：它又可分為螯合(hé)物激(jī)光(guāng)器(qì)，無機液體激(jī)光器和(hé)有機(jī)染料激光器(qì)，其(qí)中zui重要(yào)的是有(yǒu)機染(rǎn)料激(jī)光器(qì)，它的zui大特(tè)點是波(bō)長(cháng)連續可(kě)調
。
④半導體(tǐ)激光(guāng)器(qì)
：它是(shì)較年輕的一(yī)種(zhǒng)激(jī)光器，其中較(jiào)成(chéng)熟的是砷化(huà)镓(jiā)激(jī)光器(qì)
。特點是效(xiào)率高，體積(jī)小(xiǎo)，重量(liáng)輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(dān)，適(shì)宜於(yú)在(zài)飛機(jī)，軍艦(jiàn)，坦(tǎn)克(kè)上以及步(bù)兵隨(suí)身攜帶(dài)
。可(kě)製成(chéng)測(cè)距(jù)儀和瞄準器
。但輸出(chū)功率較小，定向性(xìng)較差(chà)，受環(huán)境(jìng)溫度(dù)影響(xiǎng)較(jiào)大(dà)
。

易(yì)福(fú)門(mén)ifm激光(guāng)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)工(gōng)作(zuò)時(shí)，先由激光發射二極(jí)管對(duì)準(zhǔn)目(mù)標(biāo)發射激光(guāng)脈(mài)衝(chōng)
。經目標(biāo)反射(shè)後(hòu)激(jī)光(guāng)向各(gè)方(fāng)向(xiàng)散(sàn)射(shè)
。部(bù)分(fēn)散射光(guāng)返回(huí)到傳(chuán)感器接(jiē)收器，被(bèi)光學係(xì)統接收後(hòu)成像到雪(xuě)崩光電(diàn)二極(jí)管(guǎn)上(shàng)
。雪(xuě)崩(bēng)光(guāng)電二(èr)極(jí)管是(shì)一種(zhǒng)內部具有(yǒu)放大(dà)功能(néng)的(dí)光(guāng)學(xué)傳感器(qì)，因此(cǐ)它(tā)能(néng)檢測極其微弱的(dí)光(guāng)信號(hào)，並將其轉(zhuǎn)化為相應的電(diàn)信號(hào)
。 常見的(dí)是激光(guāng)測(cè)距(jù)傳感器(qì)，它(tā)通(tōng)過記錄(lù)並處(chǔ)理(lǐ)從(cóng)光脈(mài)衝發出(chū)到(dào)返回(huí)被(bèi)接(jiē)收(shōu)所(suǒ)經歷(lì)的時(shí)間，即可測定目標距離(lí)
。激(jī)光傳感器必須(xū)極其(qí)地(dì)測定傳輸時(shí)間(jiān)，因為光速(sù)太快(kuài)
。
例(lì)如(rú)，光速約為(wéi)3?108m/s，要(yào)想使(shǐ)分辨(biàn)率達(dá)到(dào)1mm，則傳輸時間測(cè)距(jù)傳感器(qì)的(dí)電子電路必(bì)須能分(fēn)辨(biàn)出(chū)以下(xià)極短的(dí)時(shí)間
：0.001m（3?108m／s）=3ps
要分辨(biàn)出(chū)3ps的(dí)時間，這是對電(diàn)子技(jì)術(shù)提(tí)出的過高要求，實現起來(lái)造(zào)價太(tài)高(gāo)
。但(dàn)是如(rú)今(jīn)的激光(guāng)測(cè)距傳感器巧妙(miào)地(dì)避開了(liǎo)這(zhè)一障(zhàng)礙(ài)，利用(yòng)一(yī)種(zhǒng)簡單的統計(jì)學原(yuán)理(lǐ)，即平均法則實現(xiàn)了1mm的分(fēn)辨率，並(bìng)且能(néng)保(bǎo)證(zhèng)響應(yīng)速度(dù)
。
一(yī)些傳感器市場(cháng)比如壓力傳感器(qì)，溫(wēn)度傳(chuán)感器，流(liú)量傳感器(qì)，水平(píng)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)已(yǐ)表(biǎo)現出成熟市場(cháng)的特征
。流量(liáng)傳感器(qì)，壓力傳感(gǎn)器，溫度(dù)傳(chuán)感器的(dí)市場規(guī)模zui大，分(fēn)別占(zhān)到整個(gè)傳感(gǎn)器市場的(dí)21%，19%和(hé)14%
。傳感器(qì)市(shì)場的主要(yào)增長來自(zì)於無綫(xiàn)傳(chuán)感器，mems（micro-electro-mechanicalsystems，微(wēi)機電係統(tǒng)）傳感器，生物傳感器等新興傳感器
。其中，無綫(xiàn)傳感器在2007-2010年(nián)復合(hé)年(nián)增長率(shuài)預計會(huì)超(chāo)過25%
。
目(mù)前，的(dí)傳感器(qì)市場(cháng)在(zài)不(bù)斷(duàn)變化的(dí)創(chuàng)新之中(zhōng)呈(chéng)現出(chū)快(kuài)速增長的趨(qū)勢
。有關(guān)專家指出(chū)，傳感器(qì)領(lǐng)域的主(zhǔ)要技術(shù)將在(zài)現有基礎上(shàng)予以延伸和提(tí)高，各(gè)國(guó)將(jiāng)競(jìng)相加(jiā)速新一代(dài)傳(chuán)感器(qì)的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業化(huà)，競(jìng)爭(zhēng)也(yě)將日益(yì)激(jī)烈
。在技術傳(chuán)感器(qì)領(lǐng)域，真尚有等傳感器*也已經(jīng)進(jìn)入(rù)國內(nèi)市場(cháng)，並(bìng)直(zhí)接在中國設立(lì)技(jì)術研(yán)發部(bù)
。新技術的發展(zhǎn)將(jiāng)重(zhòng)新(xīn)定義(yì)未來的傳(chuán)感器市場(cháng)，比如(rú)無(wú)綫傳(chuán)感(gǎn)器，光(guāng)纖傳感(gǎn)器(qì)，智(zhì)能傳(chuán)感器和(hé)金屬氧(yǎng)化傳(chuán)感器等(děng)新型傳感器的(dí)出現與(yǔ)*的(dí)擴(kuò)大(dà)
。