激光多普勒测速仪和激光干涉仪(VISAR)的区别
它可以在十亿分之一秒内释放出数倍于全球电网的强大能量。类似的物理条件只能在核爆中心、恒星内部或者自然界黑洞边缘才能找到，现在却可以在上海一个足球场大小的激光中实现。这是日前我国研制成功的巨型激光装置“申光二号”所展示的威力。
“申光二号”建于中国科学院上海光机所，在一个足球场大小的空间里集成了数百个光学设备。当八束强激光通过太空中的三维放大链集中在一个小型燃料靶球上时，它们可以在十亿分之一秒的超短瞬间发出数倍于全球电网总功率的能量，从而释放出极高的压力和高温，引发聚变反应。
“申光二号”可以作为一项科学实验，实验中释放的巨大能量所产生的极端物理条件，对基础科学研究、高科技应用和新技术的引入，保障国家安全具有重要意义。
“申光”的未来前景是诱人的。据专家介绍，核聚变是未来清洁能源的希望。预计到本世纪中叶，科学家可以利用激光聚变技术，将海水中丰富的同位素氘和氚转化为巨大的、取之不尽的能源。
“申光二号”的建成，为中国科学家从海水中获取能源迈出了可喜的一步。“申光II”的问世，标志着中国的高功率激光研究和激光核聚变研究进入世界先进行列。目前，只有美国和日本等少数国家能够建造如此精密的巨型激光器。“申光二号”整体技术性能已进入世界前5。瞬间区分巨激光和全球动力。
它可以在十亿分之一秒内释放出数倍于全球电网的强大能量。类似的物理条件只能在核爆中心、恒星内部或者自然界黑洞边缘才能找到，现在却可以在上海一个足球场大小的激光中实现。这是日前我国研制成功的巨型激光装置“申光二号”所展示的威力。
“申光二号”建于中国科学院上海光机所，在一个足球场大小的空间里集成了数百个光学设备。当八束强激光通过太空中的三维放大链集中在一个小型燃料靶球上时，它们可以在十亿分之一秒的超短瞬间发出数倍于全球电网总功率的能量，从而释放出极高的压力和高温，引发聚变反应。
“申光二号”可以作为一项科学实验，实验中释放的巨大能量所产生的极端物理条件，对基础科学研究、高科技应用和新技术的引入，保障国家安全具有重要意义。
“申光”的未来前景是诱人的。据专家介绍，核聚变是未来清洁能源的希望。预计到本世纪中叶，科学家可以利用激光聚变技术，将海水中丰富的同位素氘和氚转化为巨大的、取之不尽的能源。
“申光二号”的建成，为中国科学家从海水中获取能源迈出了可喜的一步。“申光II”的问世，标志着中国的高功率激光研究和激光核聚变研究进入世界先进行列。目前，只有美国和日本等少数国家能够建造如此精密的巨型激光器。“申光二号”整体技术性能已进入世界前5。激光技术用于各种检测和测量。
激光技术用于各种检测和测量。
激光技术在检测中的应用主要是利用激光作为光源的优良特性，配合相应的光电元件来实现的。它具有精度高、测量范围宽、检测时间短、非接触等优点，常用于测量长度、位移、速度、振动等参数。当被测物体受到激光照射时，激光的某些特性会发生变化。通过测量它的响应，如强度、速度或类型，可以知道被测物体的形状、物理和化学特征，以及它们的变化量。响应的类型包括:光、声、热、离子、中性粒子等产物的释放，反射光、透射光、散射光的振幅、相位、频率、偏振光方向、传播方向的变化。
◆激光测距激光测距的基本原理是:向被测目标发射速度为C的激光，测量其返回时间，从而得到激光与被测目标的距离d。即:d = CT/2
其中t-激光发射和接收返回信号之间的时间间隔。可见，这种激光测距的精度取决于时间测量的精度。因为它使用脉冲激光束，为了提高精度，要求激光脉冲宽度窄，光接收器响应快。因此，高输出功率的固体激光器和二氧化碳激光器常用作远距离测量的激光源。在短程测量中，采用砷化镓半导体激光器作为激光源。
◆激光长度测量
根据光学原理，用普通单色光源测量单色光的最大可测量长度L与光源波长λ和谱线宽度δ λ的关系，最大可测量长度为78cm。如果被测物体超过78cm，必须分段测量，会降低测量精度。如果用he-ne激光做光源，最大可测长度可达几十公里。一般测量范围小于10m，测量精度可保证在0.1μm m以内..
◆激光干涉测量法
激光干涉测量的原理是利用激光的相干特性来处理相位变化的信息。由于光是一种高频电磁波，很难直接观察到它的相位变化，所以利用干涉技术将相位差转化为光强的变化，观察起来就容易得多。通常，利用参考反射面上的参考光与被观察物体反射的观察光之间的干涉，或者参考光与通过观察物体后相位发生变化的光之间的干涉，可以非接触方式测量被测物体的距离、物体的大小和形状，测量精度可以达到光的波长量级。因为光的波长很短，所以测量精度相当高。
◆激光雷达
激光雷达用于向空气中发射激光束，对散射的信号光进行分析处理，从而得知空气中悬浮分子的种类、数量和距离。利用短脉冲激光，可以按时间序列观察到每个脉冲所包含的信息，可以获得物体的三维空间分布及其移动速度和方向。如果采用皮秒脉冲激光，其空间分辨率可达10cm以下。激光照射物体后，会发生散射。根据光子能量是否变化，散射可分为弹性散射和非弹性散射两种。弹性散射可分为瑞利散射和米氏散射。与激光波长相比，散射体的尺寸很小，称为瑞利散射；对应于激光波长的散射称为米氏散射。瑞利散射强度与照射激光波长的四次方成反比，因此可以通过改变波长的测量方法来区别于米氏散射。因此，非弹性散射还包括拉曼散射和布里渊散射。拉曼散射是指光遇到原子或分子时，由于散射体的固有振动和转动能与能量的交换，散射光的频率发生变化的现象。由于组成物质的分子结构不同，拉曼散射的特性也不同。因此，通过将接收到的散射光谱进行分裂，很容易通过光谱分析来识别分子种类。因此，通过测量散射光，可以确定空气中是否存在湍流(米氏散射)以及CO、NO等各种空气污染物的种类和数量(拉曼散射)。可见激光雷达技术在解决环境问题中的重要作用。
测量在工业中是不可缺少的，比如长度测量、位移测量、速度测量等等。不同的应用要求不同的测量精度，因此需要不同的手段来实现。以测量长度或位移为例，当要求测量精度在毫米量级时，使用普通的米尺就足够了，而卡尺的测量精度可以达到百分之一毫米，最大量程几十厘米。对于更大范围内更精确的测量，特别是对于快速运动物体的位置或位移的实时测量，传统的方法有些不足。激光为精密测量提供了最有力的工具。
由日本计量院和东京精密仪器公司组成的联合研究小组介绍了一种测量三维移动物体位置的方法。该系统包括四个干涉仪，使用的光源是波长为632.8 nm的He-Ne激光器，被测物体装有光反射器。在课题组进行的一项实验中，高2米的机械臂以每秒50厘米的速度运动，系统测量了机械臂末端反射镜的位置，测量精度达到65438±0微米。
到目前为止，大部分用于精确位移测量的干涉仪都是基于稳定的激光源来保证其具有足够的相干长度，整个系统的价格相当昂贵。据报道，耶路撒冷的一家以色列公司最近发明了一项专利，在没有特殊稳定措施的情况下，基于He-Ne激光的固有稳定性，开发出一种廉价而精确的位移测量系统。据说它的性能和相对昂贵复杂的稳定激光干涉仪位移计差不多，在1米的距离上测量精度达到0.3微米。
也许激光干涉仪最有趣的应用之一是测量引力波。爱因斯坦曾推测，恒星爆炸、黑洞碰撞和宇宙“初始”碰撞等强烈的天文事件可能会形成引力波。但由于这种波如果存在的话非常微弱，几十年来从未被探测到，无法确定是否存在。
随着激光技术的发展，激光干涉精密测量的灵敏度得到了前所未有的提高，人们重新对其产生了兴趣。最近有报道称，德国和英国正在德国汉诺威附近建造一个名为GEO600的系统，试图探测引力波。来自德国和美国的许多研究小组参与了该系统的研究，如德国汉诺威大学、嘉信的马克斯·普朗克量子光学研究所和波茨坦的爱因斯坦研究所，以及来自英国格拉斯哥大学和威尔士大学的研究小组。总投资654.38+00.5万美元，由德国马克斯·普朗克研究所和大众基金会以及英国粒子物理和天文学研究委员会提供。
据报道，GEO600预计可以探测到小到单个原子核直径的几分之一的测量长度变化。这种灵敏度相当于地球到银河系中心的距离变化20厘米。换句话说，在绕地球10圈的距离上，只要原子的直径和长度有变化，就能被探测到！多么不可思议，名副其实的“天文数字”！
据悉，之前世界上也有过一些类似的装置，比如汉福德和利文斯顿的两个系统，意大利的披萨系统和日本的一个系统。GEO600是这些系统的补充。如果至少在四个地方探测成功，也可以确定引力波源的位置。
对引力波的首次测量将是物理学中的一件大事，其实际意义在于使天文学家能够洞察宇宙中发生的过程。有趣的是，激光产生的基础是爱因斯坦80年前的天才预言——受激辐射跃迁。今天，人们正试图借助激光验证这位天才学者的另一个预言(我们暂且不称这个预言为天才，但一旦证实，必将是中国激光干涉测量技术的一大突破。2007年4月25日19:06光明。com-光明日报。
本报北京4月24日电(通讯员周勇记者连宇春):经过30多年的应用和发展，我国激光干涉测速仪(简称VISAR)的研制取得重大突破。中国工程物理研究院(中国物理一院)流体物理研究所研制的激光干涉测速系统达到国际先进水平，其性能指标为我国武器研制、新材料科学、天体物理和地球科学做出了巨大贡献。
物理学和其他领域的实验研究提供了先进的测试手段。
激光干涉测速是一种基于光学多普勒效应的测试技术。它采用激光作为探测光源，通过照射高速运动物体的表面，依靠反射激光的频率来计算物体运动速度的变化。该技术可用于测量高速运动物体在极短时间内的速度变化，以及各种材料在冲击波作用下的自由表面速度和内部质点速度，对研究高温高压等极端条件下材料的物理力学响应特性具有重要价值。自20世纪70年代提出以来，该技术主要用于各种武器弹头的爆轰实验和毁伤效果测试，具有较强的军事应用背景。
自20世纪70年代以来，中国科学院第一研究所一直密切关注国际激光干涉测速技术的发展趋势，并努力研制适用于各种爆轰实验的激光干涉测速装置。1985年，研制了我国首台三探针激光干涉仪测速仪样机JSG-1，测量了爆轰下铁、铜、钨、铝等多种目标的自由表面速度。1989年，他们研制了四探头JSG-2激光干涉仪测速仪，其性能与同时期的美国测速仪相当。1994年，为了满足爆轰实验的需要，该所李泽仁等人提出了世界上第一个* * *腔多点激光干涉测量的设想，并实现了多点连续测量，将一维物理问题扩展到二维和三维进行研究；从65438到0996，他们开始研制多点激光干涉测速仪样机。迄今为止，已研制出多种型号的多点VISAR，并在大量爆轰实验中得到应用，为国内多家单位提供了系统和技术支持。1997之后，为了解决速度快速变化时VISAR容易丢失干涉条纹、系统结构复杂等问题，使激光干涉测速技术在特殊环境下更加简单易用，中科院某国防科技重点实验室冲击波物理与爆轰物理实验室开始研究全光纤激光干涉测速技术。谭华领导的研究团队探索了单模全光纤速度干涉术、宽谱多模全光纤速度干涉术以及单模和多模结合的全光纤速度和位移干涉术。经过近十年的努力，他们成功研制出多模与单模相结合的新型全光纤激光位移干涉测速装置，克服了传统VISAR的缺陷，可方便可靠地测量强载荷下高速运动物体的瞬态速度，是我国激光干涉测速领域的重大突破。2006年，这项成果发表在国际知名期刊《应用物理通讯》上。