一提到激光(guāng)，很多(duō)人(rén)首先會想到的(de)是科幻影(yǐng)片中各種造型各異，威力強大(dà)的(de)激光(guāng)武器。事實上，除了(le)軍事領域外激光(guāng)技術被大(dà)量應用(yòng)于照(zhào)明(míng)、測距、切割和(hé)IT等領域。例如這(zhè)些年VCD、DVD和(hé)藍光(guāng)産品的(de)普及，其實都得(de)益于激光(guāng)技術的(de)逐步發展。
　　
　　激光(guāng)的(de)英文單詞LASER來(lái)源于英文詞組“受激輻射的(de)光(guāng)放大(dà)”的(de)首字母縮寫。，LASER在我國被簡單地音(yīn)譯爲雷射，1964年在我國科學家錢學森建議(yì)下(xià)改稱“激光(guāng)”。那麽，究竟什(shén)麽是激光(guāng)？激光(guāng)其實是指利用(yòng)“受激輻射産生光(guāng)放大(dà)”這(zhè)一特殊的(de)物(wù)理(lǐ)現象，所産生的(de)光(guāng)。抛開晦澀懂(dǒng)的(de)物(wù)理(lǐ)學術語，與普通(tōng)的(de)可(kě)見光(guāng)相比，激光(guāng)具有：相幹性高(gāo)、方向性強、單色性好以及功率密度高(gāo)的(de)特點。打個(gè)形象點的(de)比方，激光(guāng)光(guāng)源産生的(de)光(guāng)像大(dà)合唱，所有人(rén)的(de)聲音(yīn)都是一個(gè)音(yīn)調而且節奏整齊；而普通(tōng)可(kě)見光(guāng)源産生的(de)光(guāng)就好像是茶館店(diàn)裏喧鬧聲，叽叽渣渣，雜(zá)亂無序。因此，激光(guāng)能夠被彙聚成非常集中的(de)平行光(guāng)束，并且能在很長(cháng)距離内保持較小的(de)擴散角度和(hé)較高(gāo)的(de)功率密度。常見的(de)激光(guāng)器一般分(fēn)爲：固體激光(guāng)器，氣體激光(guāng)器以及半導體激光(guāng)器（俗稱激光(guāng)LED）三大(dà)類。在儀表級激光(guāng)粒子計數器領域，一般采用(yòng)（氦氖）氣體激光(guāng)器作爲光(guāng)源。在粉塵傳感器領域，由于受成本約束，一般采用(yòng)激光(guāng)LED作爲光(guāng)源。紅外LED是發射波長(cháng)在紅外段的(de)發光(guāng)二極管，常見波長(cháng)一般在850nm~940nm左右，廣泛應用(yòng)于安防、通(tōng)信、遙控和(hé)傳感等領域。由于紅外LED發光(guāng)波長(cháng)在可(kě)見光(guāng)譜以外，配合特定光(guāng)譜的(de)接收器，可(kě)以大(dà)幅削弱環境光(guāng)對(duì)接收信号的(de)影(yǐng)響。得(de)益于近年來(lái)紅外LED技術的(de)不斷成熟，紅外LED具有：壽命長(cháng)、發射效率高(gāo)、單色性較好以及方向性較好的(de)特點。這(zhè)使得(de)紅外LED在傳感器領域，尤其是粉塵傳感器行業被大(dà)量應用(yòng)。

　　在當前粉塵顆粒PM2.5檢測領域中，主要采用(yòng)兩種粉塵傳感器：紅外粉塵傳感器和(hé)激光(guāng)粉塵傳感器。有些朋友對(duì)兩者的(de)差别存在疑問。在此，從五個(gè)方面向大(dà)家簡要介紹一下(xià)。
　　
　　一，結構和(hé)原理(lǐ)
　　
　　紅外原理(lǐ)粉塵傳感器的(de)結構和(hé)電路比較簡單。其光(guāng)源爲紅外LED光(guāng)源，氣流進出風口主要靠電阻發熱(rè)以獲得(de)熱(rè)氣流流動，有顆粒通(tōng)過即輸出高(gāo)電平。輸出信号隻有PWM型号。
　　
　　激光(guāng)傳感器的(de)結構和(hé)電路相對(duì)複雜(zá)。其光(guāng)源爲激光(guāng)二極管。采樣空氣通(tōng)過風扇或鼓風機推動，通(tōng)過複雜(zá)設計的(de)風道，進行檢測。當空氣中的(de)細顆粒物(wù)進入激光(guāng)束所在區(qū)域時(shí)，将使激光(guāng)發生散射；散射光(guāng)在空間360°都有輻射，我們在适當位置放置光(guāng)電探測器，使之隻接收散射光(guāng)，然後經過光(guāng)電探測器的(de)光(guāng)電效應産生電流信号，經電路放大(dà)及處理(lǐ)後，即可(kě)得(de)到細顆粒物(wù)濃度值。輸出信号一般爲串口輸出。
　　
　　二，價格與成本
　　
　　紅外粉塵傳感器在業内已成熟應用(yòng)多(duō)年，市場(chǎng)價格大(dà)約在35-50元，激光(guāng)粉塵傳感器在市場(chǎng)價格在90-180元。
　　
　　兩者的(de)成本差距，主要是因爲後者的(de)物(wù)料成本中增加了(le)激光(guāng)發生器和(hé)風機等機構且需要複雜(zá)電路結構，并有較高(gāo)的(de)技術門檻。
　　
　　三，測量精度
　　
　　紅外原理(lǐ)粉塵傳感器隻能檢測到1um以上的(de)顆粒，測量精度不足。因爲紅外LED光(guāng)散射的(de)顆粒信号較弱，隻對(duì)大(dà)于1um的(de)大(dà)顆粒有響應，而且又僅用(yòng)加熱(rè)電阻來(lái)推動采樣氣流，采樣數較少，數據計算(suàn)完全交由上位機進行。而激光(guāng)粉塵傳感器可(kě)以檢測到0.3um以上的(de)顆粒。因爲自帶高(gāo)性能CPU，采用(yòng)風扇或鼓風機采集大(dà)量數據，經由專業顆粒計數算(suàn)法分(fēn)析；綜上，在采樣數、數據源、算(suàn)法三方面都比紅外粉塵傳感器更有優勢。
　　
　　四，應用(yòng)場(chǎng)合
　　
　　由于精度不足，紅外原理(lǐ)傳感器主要用(yòng)于工礦揚塵，檢測對(duì)象爲大(dà)粒徑、高(gāo)濃度粉塵，檢測級别是mg/m3，無法準确測量PM2.5的(de)濃度。
　　
　　而激光(guāng)原理(lǐ)傳感器主要應用(yòng)在PM2.5檢測領域，以精度量化(huà)PM2.5質量。可(kě)嵌入到家用(yòng)（車載、手持）空氣檢測儀、空氣淨化(huà)器中。此外，激光(guāng)原理(lǐ)傳感器在物(wù)聯網數據采集、環境質量檢測等領域亦有應用(yòng)。
　　
　　五，發展趨勢
　　
　　在激光(guāng)粉塵傳感器進入民用(yòng)領域之前，空氣淨化(huà)器中大(dà)量采用(yòng)了(le)紅外粉塵傳感器。但随著(zhe)空氣淨化(huà)器行業的(de)發展，加上一些大(dà)廠實現了(le)激光(guāng)粉塵傳感器的(de)批量化(huà)生産，激光(guāng)粉塵傳感器的(de)造價在逐步降低，同時(shí)終端客戶對(duì)精準測量空氣質量的(de)要求也(yě)越來(lái)越高(gāo)。采用(yòng)激光(guāng)原理(lǐ)傳感器、精準量化(huà)PM2.5質量已是業内公認的(de)趨勢。