激光接收器

描述

工作原理

激光传感器由两个模块组成：发射器使用二极管发射激光，接收器使用光敏电阻检测激光。

激光二极管的基本结构与普通二极管类似，两者都由半导体材料制成的PN结构成。当对激光二极管施加外部电场时，电子会从n区的高能级跃迁到p区的低能级，并在跃迁过程中释放携带能量的光子。与普通二极管不同的是，激光二极管具有两个平行的光学反射面，形成一个光学谐振腔。该谐振腔允许产生的光在两个反射面之间来回反射，从而激发更多光子的发射。经过反复的传播、反射和放大，这些光子最终形成高度聚焦、单色且相干的激光束。

光敏电阻是一种半导体元件，其电阻值随光照强度而变化。当光照射到光敏电阻上时，光子的能量会激发半导体内部的电子，导致其电阻值显著降低。通过测量电阻值的变化，可以判断是否接收到了光信号。光敏电阻可以设计成对特定波长的光敏感，从而能够专注于检测激光，同时减少环境光的影响。

发射器和接收器协同工作，检测激光束路径上是否存在物体。接收器位于激光束的预期路径上，发射器通电后会产生一束直线激光束，直接射向接收器。如果激光束路径上有障碍物，光束将被阻挡，无法直接到达接收器。这会导致光敏电阻的阻值发生变化，接收器会检测到这种变化。