激光測流速應(yīng)用得最多的是激光多普勒流速計，它可以測量火箭燃料的流速、飛行器噴射氣流的速度、風洞氣流速度以及化學反應(yīng)中粒子的大小及匯聚速度等。

   激光多普勒流速計的基本原理如圖13-18所示。激光流速計是基于多普勒原理。所謂多普勒原理就是光源或者接收光的觀察者對于傳播流體的介質(zhì)而運動，則觀察者所測得的流速不僅取決于光源，而且取決于光源或者觀察者的運動速度的大小和方向。當激光照射到跟流體一起運動的微利上時，激光被運動著的微粒所散射，根據(jù)多普勒效應(yīng)，散射光的頻率相對入射光將產(chǎn)生正比于流體速度的偏移。若能測量散射光的偏移量，那么就能得到流體的速度。

   流速計主要包括光學系統(tǒng)和多普勒信號處理兩大部分。激光器發(fā)射出來的單色平行光經(jīng)聚焦透鏡聚焦到被測流體區(qū)域內(nèi)，運動粒子使一部分激光散射，散射光與未散射光之間將發(fā)生頻偏。散射光與為散射光分別由兩個接收透鏡接收，再經(jīng)平面鏡和分光鏡重合后，在光電倍增管中進行混頻，輸出一個交流信號；該信號輸入到頻率跟蹤器內(nèi)進行處理，即可獲得多普勒頻偏f_d，從f_d就可以得到運動粒子的流速V。流速為v的運動物體所引起的光學多普勒頻偏為：  f_d=2v/λ

激光測長是光學測長的近代發(fā)展。由于激光是理想光源，使激光測長能達到非常精密的程度。在實際測量中，在數(shù)米長度內(nèi)，其測量精度可在0.1μm內(nèi)。

   從光學原理可知，某單色光的最大可測長度L與該單色光源波長λ及其譜線寬度δ的關(guān)系為： L=λ²/δ

   用普通單色光源，如氪-86（λ=605.7nm），譜線寬度δ=0.00047nm，測量的最大長度僅為L=38.5cm。若要測量超過38.5cm的長度，必須分段測量，這樣將降低測量精度。若用氦氖激光器做光源（λ=632.8nm），由于它的普賢寬度比氪-86的小4個數(shù)量級以上，它的最大可測量長度達幾十公里。因此，激光測長稱為精密機械制造和光學加工工業(yè)的重要技術(shù)。