Vielfältige Einsatzmöglichkeiten für Inspektion und Messung mit Lasertechnologie
Lasertechnologie wird für Detektionsarbeiten verwendet. Dabei werden hauptsächlich die hervorragenden Eigenschaften des Lasers genutzt. Er wird als Lichtquelle verwendet und mit den entsprechenden fotoelektrischen Komponenten realisiert. Die Vorteile sind hohe Präzision, großer Messbereich, kurze Detektionszeit, berührungsloses Arbeiten usw. Er wird häufig zur Messung von Länge, Verschiebung, Geschwindigkeit, Vibration und anderen Parametern verwendet.
Wenn das Messobjekt mit dem Laser bestrahlt wird, ändern sich einige Eigenschaften des Lasers. Durch die Bestimmung seiner Reaktion wie Intensität, Geschwindigkeit oder Art usw. können Sie die Form des Messobjekts, seine physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie das Ausmaß ihrer Änderungen ermitteln. Die Arten der Reaktionen sind: Licht, Schall, Wärme, Freisetzung von Ionen, neutralen Partikeln und anderen Generatoren sowie Änderungen der Amplitude, Phase, Frequenz, Richtung von polarisiertem Licht und der Ausbreitungsrichtung von reflektiertem, durchgelassenem und gestreutem Licht.
Lasertechnologie wird zur Entfernungsmessung verwendet. Das Grundprinzip der Laserentfernungsmessung besteht darin, die Lichtgeschwindigkeit des C-Lasers zum Ziel zu messen, die Zeit seiner Rückkehr zu messen und so die Entfernung d zwischen dem Laser und dem Ziel zu ermitteln. Das heißt: d=ct / 2, wobei t das Zeitintervall zwischen dem Aussenden und dem Empfangen des Rücksignals des Lasers ist. Es ist ersichtlich, dass die Genauigkeit dieser Laserentfernungsmessung von der zeitlichen Genauigkeit abhängt. Da ein gepulster Laserstrahl verwendet wird, muss zur Verbesserung der Genauigkeit die Laserpulsbreite schmal und die Reaktionsgeschwindigkeit des optischen Empfängers schnell sein. Daher werden für Fernmessungen üblicherweise Festkörperlaser und Kohlendioxidlaser (Kohlendioxiddetektor) als Laserquellen mit Ausgangsleistung verwendet; für Nahdistanzmessungen werden Galliumarsenid-Halbleiterlaser als Laserquellen verwendet.
Lasertechnologie wird zur Längenmessung verwendet. Aus dem optischen Prinzip ist ersichtlich, dass die maximal messbare Länge von monochromatischem Licht L in Beziehung zur Wellenlänge λ der Lichtquelle und zur spektralen Linienbreite Δλ steht. Bei der Messung mit einer gewöhnlichen monochromen Lichtquelle beträgt die maximal messbare Länge 78 cm. Wenn das zu messende Objekt länger als 78 cm ist, muss es in Abschnitten gemessen werden, was die Messgenauigkeit verringert.
Laserinterferometriemessung. Das Prinzip der Laserinterferometrie besteht darin, die Eigenschaften des Laserlichts – die Kohärenz – zu nutzen, um die Informationen über die Phasenänderung zu verarbeiten. Da Licht eine hochfrequente elektromagnetische Welle ist, ist die direkte Beobachtung seiner Phasenänderung schwieriger, sodass die Verwendung interferometrischer Techniken zur Umwandlung der Phasendifferenz in eine Änderung der Lichtintensität die Beobachtung wesentlich erleichtert. Normalerweise verwendet man Referenzlicht von einer reflektierenden Referenzoberfläche und beobachtet das durch Interferenz reflektierte Licht des Objekts oder beobachtet die Phasenänderung des durch Interferenz erzeugten Lichts des Referenzlichts und des Objekts. So kann man die Entfernung des zu messenden Objekts sowie die Größe, Form usw. des Objekts berührungslos messen und die Genauigkeit seiner Messungen auf die Wellenlänge des Lichts skalieren. Da die Wellenlänge des Lichts sehr kurz ist, ist die Messgenauigkeit recht hoch.
Lasertechnologie für Radar. LIDAR sendet Laserstrahlen in die Luft und analysiert und verarbeitet das gestreute Signallicht, um Art und Anzahl der in der Luft schwebenden Moleküle sowie die Entfernung zu ermitteln. Dazu werden kurze Laserlichtimpulse verwendet, die in einer zeitlichen Abfolge beobachtet werden können.
