很多朋友对激光测距精度，激光测距还不了解，今天小绿就为大家解答一下。
激光的概念
受激辐射1916年，爱因斯坦在普朗克黑体辐射公式的推导中提出了受激辐射的概念，相关论文《辐射的量子理论》在德文《物理学年鉴》中发表。在玻尔能级理论的基础上，他进一步发展了光量子理论。他不仅讨论了两种形式的辐射：自发辐射和受激辐射，还讨论了光子和分子之间的两种相互作用：能量交换和动量交换。但是，爱因斯坦没有想到用受激辐射来放大光。根据玻尔兹曼的统计分布，平衡态下低能级的粒子总是比高能级的粒子多，所以实际上不可能通过受激辐射实现光放大。
托马斯(左)和戈登展示微波受激辐射放大器。
激光的发明
从微波激射器到激光器1951年，美国哥伦比亚大学的查尔斯汤斯教授突发奇想，提出了利用氨分子气体放大微波辐射的设计方案。1953年12月，唐斯及其合作者和学生成功研制出第一台微波受激辐射放大器MASER(受激辐射的微波放大)，工作在1.25厘米波段。不久之后，他们从理论上证明了这种受激放大器可以在光学和红外波段实现，并给出了光受激辐射放大器的名称，激光器(通过辐射的受激发射实现光放大)。
前苏联的巴索夫和亚历山大霍洛夫独立进行了类似的研究。托马斯与巴索夫和普罗霍洛夫分享了1964年诺贝尔物理学奖。2020年诺贝尔物理学奖获得者之一的根泽尔是唐斯的博士后合作导师。更有趣的是，在与银河系中心超大质量黑洞相关的工作中，激光发挥了关键作用，该工作获得了根泽尔的诺贝尔奖。这可能是唐斯自己都没有想到的。
1960年7月7日，美国科学家休斯实验室的西奥多梅曼根据唐斯等人的理论，发明了第一台激光器。此时距离爱因斯坦提出受激辐射已经过去了44年。有趣的是，满妹把他的论文发到《物理评论快报》(物理评论快报)，但是被拒绝了！于是梅曼于1960年7月7日在《纽约杂志》上宣布了这一消息，并很快以简报的形式在《自然》杂志上发表了这一结果。直到次年《物理评论》(物理评论)才发表了他的详细论文。
激光的中文名
1961年，中国大陆第一台激光器由王志江在中国科学院长春光机所研制成功。但是，当时中国还没有激光这个词。中国科学界对激光有过各种英文译名，如“光的受激辐射放大器”、“光的量子放大器”等。这些名字显然太长了，叫不出来。还有一些音译，比如“激光”或者“激光”。
1961年中国研制出第一台红宝石激光器
命名的混乱给科教界带来了极大的不便。1964年冬，第三届全国光量子放大器学术讨论会在上海召开，研究并通过了专有名词的统一翻译和命名。会前，《光受激发射情报》杂志编辑部给中国著名科学家钱学森写了一封信，请他给激光一个中文名。不久，钱学森回信，建议命名为“激光”。这个名字道出了光的本质，也描述了这种光与传统光的区别。“兴奋”体现了受激生成和兴奋状态的含义。从此，激光有了统一的中文名。
卫星电话激光测距
激光自出现以来，已广泛应用于各行各业。早在20世纪70年代，天文学中就使用了激光测距。随着阿波罗11号在1969年登陆月球，地面站激光测距通过阿波罗11号放置在月球表面的回射器测量了地球和月球之间的精确距离。
安装在月球表面的反射器
卫星激光测距(SLR)和月球激光测距(LLR)使用短脉冲激光和最先进的光学接收器和定时电子设备来测量从地面站到地球轨道卫星和月球上的回射器阵列的双向飞行时间(和距离)。
卫星激光测距示意图
今天，国际激光测距服务(ILRS)组织在世界各地都有合作观测站，并与各国的组织合作，提供全球卫星和月球激光测距数据和相关产品，以支持大地测量和地球物理研究活动，以及维持准确的国际地球自转和参考系统服务(IERS)。
ILRS收集、合并、归档和分发足够精确的卫星激光测距和月球激光测距观测数据集，以满足广泛的科学、工程、业务应用和实验的目标。ILRS使用这些数据集生成许多科学和业务数据产品，包括：地球方向参数、ILRS跟踪系统的站坐标和速度、时变地理中心坐标、地球重力场的静态和时变系数、厘米精度卫星星历表、基本物理常数、月球星历表和平衡以及月球方向参数。
目前主要的国际网络激光测距有NASA，Eurolas，WPLTN，中国SLR。
NASA自20世纪70年代成立，目前拥有9台仪器，分布在美国、南太平洋、南美和澳大利亚。技术先进，测距精度高，观测数量约占全球40多个站的一半，在国际单反领域长期处于领先地位。Lageos卫星单次测距精度为1-1.5cm (@ 1000km，下同)，其中MOBLAS由于回波强，精度高，处于国际领先水平，可达7-8mm。
欧洲网络建立于1989年，目前有18个站点。欧洲台站的天气条件不如美国和澳大利亚，观测数量也相对较少，但在卫星预报中独树一帜。英国的RGO(现更名为NERC)具有较高的卫星预报精度，已被世界各地的SLR台站广泛使用。奥地利格拉茨站硬件先进，Lageos卫星单次测距精度8mm，欧洲第一。
西太平洋单反网成立于1994年，共有15个站，包括中国、日本、澳大利亚、俄罗斯和沙特阿拉伯。1999年，日本的Keystonede已经实现了相对稳定的日间测距，测距精度为1-1.5cm；俄罗斯有很多单反站，单次测距精度在4-6 cm左右。
中国的单反网络有五个固定站和两个移动站。1971年至1972年，华北光电研究所(与北京天文台合作)和上海天文台(与上海光机所合作)率先在中国开始了单反实验。第一代系统采用红宝石调Q激光器，单次测距精度1-2m。1980年，上海天文台将测距精度提高到20-30cm；1983年，中科院牵头，单次测距精度15cm到1997年，中国激光测距的精度提高到1-2cm，达到国际主流水平。
目前，中国SLR网由上海天文台、长春卫星站、云南天文台、北京房山站、武汉测地院、武汉流动站、Xi安站和阿根廷站组成。我国各站激光测距的数据质量逐年提高，其中长春人民卫星站激光测距的数据数量和质量常年位居世界前三。
年份激光测距观测数据贡献
近年来，中国在以下方面取得了很大进步激光测距。中山大学与中科院云南天文台合作，对昆明的卫星激光测距系统进行了升级，并于2018年1月22日实现了中国首次精确测量地月距离，这也使中国成为世界上第五个拥有该能力的国家。
与此同时，中国的激光观测也在逐步国产。目前，激光发射机和激光控制器已经实现了国产化，达到了世界先进水平，激光接收机的国产化也在逐步推进。预计2021年完成设计目标。
2020年9月28日，中国科学院紫金山天文台和上海天文台联合使用青海天文台改装的1.2m量子通信光学望远镜，成功实现了合作卫星从低轨道到同步轨道(指卫星上带有角反射器的卫星)的高精度激光测量。最长的我
在过去的一个世纪里，科学家和工程师们逐渐揭示了激光的奥秘。激光的应用已经逐渐从专业领域走向大众生活。无论是安装在ipad上的激光摄像头，还是无人驾驶汽车使用的激光摄像头激光测距，都预示着激光在未来会有更广阔的发展和应用。
作者简介
黄敏，中国科学院紫金山天文台博士生。
姚，中国科学院紫金山天文台特别研究助理。
以上问题已解答完毕，如果想要了解更多内容，请关注本站