激光技術(shù)和激光器是二十世紀(jì)六十年代出現(xiàn)的重大的科學(xué)技術(shù)之一。由于其具有方向性強(qiáng)、亮度高、單色性好等特點(diǎn)，廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防軍事、醫(yī)學(xué)衛(wèi)激光傳感器生、科學(xué)研究等方面，如用來(lái)測(cè)距、精密檢測(cè)、定位等，還用做長(zhǎng)度基準(zhǔn)和光接近開(kāi)關(guān)頻基準(zhǔn)。

激光與普通光不同，需要用激光器產(chǎn)生。激光器的工作物質(zhì)，在正常狀態(tài)下，多數(shù)原子處于穩(wěn)定的低能級(jí)E1，在適當(dāng)頻率的外界光線的作用下，處于低能級(jí)的原子吸收光子能量激發(fā)而躍遷到高能級(jí)E2。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(jí)E2 的原子會(huì)躍遷到低能級(jí)釋放能量而發(fā)光，稱為受激輻射。激光器首先使工作物質(zhì)的原子反常地多數(shù)處于高能級(jí)（即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布),就能使受激輻射過(guò)程占優(yōu)勢(shì)，從而使頻率為v 的誘發(fā)光得到增強(qiáng)，并可通過(guò)平行的反射鏡形成雪崩式的放大作用而產(chǎn)生大的受激輻射光，簡(jiǎn)稱激光。

激光的重要特性

1、 高方向性（即高定向性，光速發(fā)散角?。?，激光束在幾公里外的擴(kuò)展范圍不過(guò)幾厘米。

2、高單色性，激光的頻率寬度比普通光小10 倍以上。

3、高亮度，利用激光束會(huì)聚較高可產(chǎn)生達(dá)幾百萬(wàn)度的溫度。

激光的種類

激光器按工作物質(zhì)可分為4種：

1、固體激光器

它的工作物質(zhì)是固體。常用的有紅寶石激光器、摻釹的釔鋁石榴石激光器(即YAG激光器)和釹玻璃激光器等。它們的結(jié)構(gòu)大致相同，特點(diǎn)是小而堅(jiān)固、功率高，釹玻璃激光器是目前脈沖輸出功率較高的器件，已達(dá)到數(shù)十兆瓦。

2、氣體激光器

它的工作物質(zhì)為氣體?，F(xiàn)已有各種氣體原子、離子、金屬蒸氣、氣體分子激光器。常用的有二氧化碳激光器、氦氖激光器和一氧化碳激光器，其形狀如普通放電管，特點(diǎn)是輸出穩(wěn)定，單色性好,壽命長(zhǎng),但功率較小，轉(zhuǎn)換效率較低。

3、液體激光器

它又可分為螯合物激光器、無(wú)機(jī)液體激光器和有機(jī)染料激光器，其中重要的是有機(jī)染料激光器，它的特點(diǎn)是波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)。

4、半導(dǎo)體激光器

它是較年輕的一種激光器，其中較成熟的是砷化鎵激光器。特點(diǎn)是效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適宜于在飛機(jī)、軍艦、坦克上以及步光電開(kāi)關(guān)兵隨身攜帶?？芍瞥蓽y(cè)距儀激光傳感器和瞄準(zhǔn)器。但輸出功率較小、定向性較差、受環(huán)境溫度影響較大。

激光技術(shù)與應(yīng)用的迅猛發(fā)展，已與多個(gè)學(xué)科相結(jié)合，形成新興的交叉學(xué)科，如光電子學(xué)、信息光學(xué)、激光光譜學(xué)、非線性光學(xué)、超快激光學(xué)、量子光學(xué)、光纖光學(xué)、導(dǎo)波光學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、激光生物學(xué)、激光化學(xué)等。這些交叉技術(shù)與新的學(xué)科的出現(xiàn)，大大地推動(dòng)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(yīng)用范圍擴(kuò)展到幾乎國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有領(lǐng)域。

激光傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器，一般是由激光器，光學(xué)零件，和光電器件所構(gòu)成的，它能把被測(cè)物理量（如長(zhǎng)度，流量，速度等）轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，然后應(yīng)用光電轉(zhuǎn)換器把光信號(hào)變成電信號(hào)，通過(guò)相應(yīng)電路的過(guò)濾，放大，整流得到輸出信號(hào)，從而算出被測(cè)量。

激光式傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)，原理簡(jiǎn)單可靠，抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)于各種惡劣的工作環(huán)境，分辨率較高（如在測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)能達(dá)到幾個(gè)納米），示值誤差小，穩(wěn)定性好，宜用于快速測(cè)量。