激光三角法测距
利用激光良好的方向性，以及几何光学成像的比例特性，将一束激光照射到物体上，在与激光光束成一定角度的位置用光学成像系统检测照射到物体的光斑，这样镜头-光斑、镜头平面到激光光束的连线、光斑到镜头平面与激光光束交点构成一三角形，而镜头-光斑的像、镜头平面以及过光斑的像的激光光束平行线与镜头平面的交点成一个与前面所描述的三角形相似的三角形。用光电传感器阵列检测到光斑的像的位置，则可以根据三角形性质计算出光斑位置。这种测量方法适合距离较短的情况。
目前的激光三坐标测量机（抄数机）一般都采用激光三角法测距影像测量仪。
光速法测距
利用光速不变原理，检测激光发射与反射光反射回来的时间差，从而计算出距离。为了提高精度，可以将激光调制上一个低频信号，利用测量反射光的相位差来测得反射时间差。这种方法一般用于远距离测量。
目前各种激光测距仪一般用这种方法测量。
激光干涉法测距
这是一种相对测量， 它无法测得一个物体离仪器的绝对距离，但可以测得两被测物体的相对距离。它的原理是一台迈克尔逊干涉仪，利用反射镜距离变化时干涉条纹的变化来测量，反射镜从物体A运动到物体B，干涉条纹变化的数量反映了其距离。这种测量要求条件较高，但是可以精确测量，它也是目前所有测量手段中最精确的一种。
光学图象识别技术测量位移
其所用原理与三角法相似，但是可以不用激光，而是直接对移动物体拍照，利用前后两幅图片中物体在图片中的位移来计算物体真实的位移。、
这种技术在光电鼠标中大量使用。
手机触摸屏测量仪，二次元影像测量仪，全自动影测量仪厂家
光栅测量位移
利用光栅形成的莫尔条纹，计算莫尔条纹变化量即可计算出位移量。
这是目前应用最多的技术，光栅尺大量应用于工业上的行程测量。
激光衍射法测量细丝、小孔直径和狭缝宽度。
测量衍射斑的大小就可以计算出孔或缝的尺寸。
激光扫描法测量物体外尺寸。
其本质就是利用光的直线传播原理和激光的良好方向性，通过测量物体影子的尺寸来间接得到物体尺寸。
激光多普勒测量位移
利用多普勒频移原理测量物体的速度，对速度进行积分就得到位移
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