小小嫻

在初中物理中，我们学过一个公式：

我们都知道光的传播速度是300000000m/s，速度是非常快的，而测量光的往返时间就变得相当困难。因此在激光测距仪中，以测量脉冲或相位的方式进行。

• 光脉冲：就是光源按照一定的时间间隔时断时续的发光。
  

• 脉冲法激光测距仪以稳定的时间间隔Δt发射脉冲，实际测量时以记录发射的脉冲数就可以计算出激光脉冲从激光测距仪到待测平面的往返时间t=Δt*脉冲个数。然后利用公式S=C*t/2,（C为光速）即可求得距离。
  

物理学中，我们学过光是一种横波，具有波粒二象性。由于光的传播速度非常快，我们将光叠加在一组频率非常低的正弦曲线上，利用激光测距仪发射这组叠加的光波，同时记录光波从激光测距仪发射时的相位以及光波从待测平面的返回的相位，就可以得到相位差Δφ，而实际的往返的总相位应该是Φ=2nπ+Δφ（2π是一个完整正弦波的相位周期，n表示往返时经历的整相位个数），然后用t=2πf/Φ(f是叠加光波的频率)，然后利用公式S=C*t/2,（C为光速）即可求得距离。

科普小镇

激光测距离在精准测距上的应用非常广泛，长距离测距和微小尺度测距均有优异的性能表现，其原理也根据测距长度各有不同，最长的激光测距原理有三种——

飞行时间

激光测距仪发出一道激光，计时器同时开始计时，激光抵达被测地点开始反射，激光测距仪接受到反射光后停止计时。距离计算公式为：D=ct/2，D为被测距离，c为光速，t为两次计时的时间差。

这是激光测距仪的原理里最简单的一种，就是通过计算激光传播的时间推算距离，缺点也显而易见，因为光速非常快，D越小，误差越大，应用这种原理的激光测距仪需要配备非常精密的亚纳秒级计时电路（sub-nanosecond timing circuitry）。

需要注意的是，一般应用这种原理的激光测距仪在每次测距操作的时候往往会发出百万个以上的脉冲进行测距，然后将这么多次的结果进行加和求平均最后得出距离。应用这一原理的激光测距仪只要电路设计和元器件足够好，精度是相对较高的，缺点就是价格也不便宜。

多频相位移(Multiple frequency phase-shift)

基本原理如上图，利用发出的激光与反射回来的激光之间的相位差结合调制光的波长计算得出，往往会将多个低频一起调制在激光上。应用这一原理的激光测距仪成本比较低，但误差也相对较大，在对精准度要求不高的长距离测距上应用较广泛。

三角法

基本原理也很简单，两个观测镜之间的距离是固定的，观测镜到被测物体之间与两个观测镜之间构成一个三角形。不过在激光测距上的应用基于这个原理做了一些改进，具体见下图

三角法在近距离测距上的优势比较大， 在2000mm以下短距离测距时，精度最高可达1μm。

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