三维激光传感器激光波长的选择与红蓝波长的比较

​三维激光轮廓传感器通常采用红色和蓝色两种激光器，其中红色激光器的波长一般为650nm左右，技术成熟，价格较低，在轮廓传感器早期产品中选用较多，是一种具有较好性价比的解决方案。

蓝色激光器近年来技术逐渐成熟，但是价格相对红色激光器仍然较高。在三维测量领域，蓝色激光相对红色激光具有更佳的性能，主要原因包括以下几个方面：

一、蓝色激光的光束比红色激光更精细。激光发射中，根据光线衍射原理，在相同的镜头焦距和孔径条件下，光斑直径与激光波长成正比，以405nm蓝色激光为例，其光斑直径仅为650nm红色激光的约2/3，能量密度更高。圆形光斑经鲍威尔棱镜等器件整形后形成一字激光线，蓝色激光的光束比红色激光更细，可以达到50um以下，有助于更加精确地提取轮廓。同时由于蓝色激光的光束细，能量密度更高，使得轮廓传感器可以采用更短的曝光时间，从而实现高速测量。

二、在扫描某些材料时蓝色激光的光束比红色激光更清晰。由于波长较长，红色激光在照射在某些材料表面时会产生更突出的穿透或扩散现象，尤其是有机、半透明或透明材料，比如塑料、树脂、玻璃等，从而造成光束边缘模糊或亮度低，不利于高精度的轮廓提取。而蓝色激光器波长较短，上述穿透或扩散现象不明显，光束边缘更清晰，测量精度也更高。

三、蓝色激光抗环境光干扰能力更强。三维激光轮廓传感器内部包括成像器件，强烈的环境光会造成比较大的干扰，环境光一般指可见光，波长范围为390-780nm。蓝色激光处于该范围边缘，此波段的环境光能量较弱，通过窄带滤光片，可以很好地滤除环境光。

四、蓝色激光可实现红热物体的测量。某些材料在高温下本身会发出红光，例如钢铁在超过700°时将发出近红外光，此时如果采用红色激光，由于背景干扰将无法获得光束图像。而蓝色激光波长短，与红热物体辐射光波长差距较大，仍然能够获得清晰的光束图像，实现精确测量。

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