Theorie und Praxis des terrestrischen Laserscannings - Página web ...

Im täglichen Leben werden Laser speziell in optischen Speichermedien wie CD und DVD
Playern benutzt, in denen der Laser die Oberfläche der Disk für die Datenrückgewinnung
abtastet. Andere Anwendungsgebiete des Lasers sind die Barcodelesegeräte und die
Laserpointer. In der Industrie werden Laser zum Schneiden von Stahl und anderen Metallen und
zum gravieren von Mustern, z. B. den Zeichen auf Computer-Tastaturen, verwendet. Laser
werden ebenfalls in militärischen und medizinischen Anwendungsgebieten benutzt
2.3. Wichtige Eigenschaften des Laserlichts
Laserlicht ist Licht, das mit Hilfe eines Lasergeräts erzeugt wird. Ein solches Licht hat einige
sehr spezielle Eigenschaften, die es von anderen Lichtquellen unterscheidet Error! Reference
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Das Laserlicht wird in Form eines Laserstrahls erzeugt. So ein Laserstrahl hat einen hohen
(manchmal einen extrem hohen) Grad an räumlicher Kohärenz, demzufolge er sich
vorherrschend in einer klar bestimmten Richtung mit mäßiger Strahldivergenz ausbreitet.
Der Begriff Kohärenz drückt aus, dass das elektische Signal über den gesamten
Strahlenverlauf mit fester Phasenlage schwingt. Diese Kohärenz bewirkt, dass sich ein
Laserstrahl über weite Distanzen fortpflanzen kann und sich zu sehr kleinen Spots
fokussieren lässt.
Das Laserlicht hat (in den meisten Fällen) auch einen hohen Grad an zeitlicher Kohärenz, die
einer langen Kohärenzlänge äquivalent ist. Lange Kohärenzlängen implizieren eine feste
Phasenlage über ein relativ langes Zeitintervall hinweg, das einer großen
Ausbreitungsdistanz (bis zu mehreren Kilometern) entspricht.
Eine große zeitliche Kohärenz kombiniert mit einer großen Kohärenzzeit bzw. Kohärenzlänge
ergibt eine schmale spektrale Bandbreite (oder Linienbreite). Das bedeuted, dass sichtbare
Laserstrahlen eine reine Farbe haben; z. B. Rot, Grün oder Blau, nicht aber Weiß oder
Magenta. Zum Beispiel haben die meisten Laser, die in Messgeräten für kurze und mittlere
Entfernungen benutzt werden, eine Wellenlänge von 1064 nm (nahe dem Infrarot) oder 532
nm (grüner Laser). Es sollte noch erwähnt werden, das eine große Kohärenzlänge eine
Neigung zum Phänomen des Laser Speckles aufweist, d.h. es kann ein charakteristisches
Granulatmuster beobachtet werden. Dieser Effekt tritt beispielsweise dann ein, wenn ein
Laserstrahl eine metallische Oberfläche trifft.
In den meisten Fällen ist das Laserlicht linear polarisiert. Das heißt, dass das elektrische Feld in
einer bestimmten Raumrichtung schwingt.
Abhängig von den Anwendungsgebieten, kann Laserlicht andere außergewöhnliche
Eigenschaften aufweisen:
Laserlicht kann sichtbar sein, aber die meisten Laser emittieren in Wirklichkeit in anderen
Spektralbereichen, nämlich nahe dem Infrarot, das für das menschliche Auge nicht
wahrnehmbar ist.
Laserlicht ist nicht immer kontinuierlich, kann aber in Form kurzer bzw. ultra kurzer Impulse
abgegeben werden, weshalb die Leistung extrem hoch sein kann.
Wegen ihrer Kohärenzeigenschaften stehen Laserstrahlen im Mittelpunkt des Interesses, wenn
Lichtstrahlen auf entfernte Schauplätze geworfen werden. Eine andere herausragende
Eigenschaft der (Laser) Lichtwellen ist deren Ausbreitungsgeschwindigkeit. Lichtwellen breiten
sich in einem bestimmten Medium in einer endlichen und konstanten Geschwindigkeit aus.
Wegen dieser Eigenschaft eignet sich das Laserlicht in hohem Maße zur Vermessung von
Objekten. Wie dies geschieht wird in den folgenden Paragraphen ausgeführt.
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