激光流速传感器的主要类型是激光多普勒流速计（LaserDopplerVelovimetor，LDV），其优点是检测速度时需要的面积测点小，空间分辨率高，能进行非接触测定且不需要校正，响应特性好，适用于很宽的流速范围，能够测定逆流和多相流等。另一方面，其缺点是信号的质量要受流体中散乱粒子的影响，必须要有测定窗口，测量高速流体时信号频率高，因而处理较困难等。
激光多普勒流速计
但是，LDV能够测量其他流速计难以测量的流体，例如燃烧流体、高温高压流体、探头难以插入的局部范围的流体，所以在这些领域中的应用成果特别显著。
1.工作原理
下图表示两束激光照射到粒子上的情况。
工作原理
w是入射光束的角频率，K1和K2是入射光束的波矢，θ是二入射光束的交角，Ks1和Ks2是由于粒子引起的散射光的波矢，ws1和ws2是散射光的角频率。设粒子的速度矢量为V，则下列二式成立：
将具有这些角频率的光导入光电转换元件，测出脉动信号就能得出多普勒漂移量wd。如果设检测出的散射光方向都相同，则KS1=KS2，所以，wd=ws1-ws2=（K1-K2）V。
因为|K1|=|K2|=2π/λ(λ是激光的波长)，所以可将上式改写成
式中，φ——V和K1-K2所成的角。
如果设多普勒频率为fd，则fd=wd/2π，再令Vn=Vcosφ则得到
因为λ和θ是已知参数，所以根据测定fd就可以求出速度V。
以上公式仅仅是根据多普勒效应展开成从频率角度看，比较醒目的式子。但实际上，激光束的直径是有限的，而且激光束的分布是中心强、边沿弱(基本上是高斯分布)，所以由光电转换器输出的信号如下式表示：
式中，i——光电转换元件的输出电流；I0——熄灭信号(Vi=0时的信号)时i的最大值；r——测定点的半径；t——时间；Vi——能见度(取值范围为0〜1)。
Vi可以看成是表示由于光学系统的结构及粒子的直径等所引起的变化信号的质量的系数。
此外，由于df=λ/[2sin(θ/2)]，所以余弦项中的Vi/df表示多普勒频率。
因为LDV是利用流体中所含粒子引起的散射光制成的，所以粒子的大小、浓度、折射率等都会给信号的质量造成大的影响。为了得到良好的S/N（信噪比），LDV中使用激光的波长，要比使用的粒子的直径小。
在测定点内，从一个粒子可得到一个信号，但在测定点存在多个粒子时，从各个粒子散射出来的信号就被叠加，而得到连续的信号。但是，当粒子浓度太高时，由于很多相位不同的信号合成的结果，散射光的直流电平上升，信噪比S/N就会下降，信号处理就比较困难。相反，粒子浓度低的场合，信号就变成短脉冲群状。由于这样的情况下，时间序列处理困难，所以就以进行统计处理为主。实际上，将测定对象和LDV的特性相对照，并据此对粒子的直径或浓度进行调整是最好的办法。
2.LDV的结构
下图是最基本的LDV结构。从激光源射岀的激光束通过偏振面偏转器后，由光束分解器分成两束，再由镜头聚焦在焦点位置。这个焦点就是LDV的测定点。测定点的粒子引起的散射光由聚光镜头导向光敏元件，并被转换成电信号。
LDV结构
上图中，测定点在发光部一侧和受光部一侧的光学系统之间，称为“向前散射型”。还有一种结构是将受光部的光学系统安装到发光部一侧，这种结构叫“向后散射型”，也是经常被采用的。这时由于LDV成为整体结构，纵向调整测定点来检查速度分布就比较容易。但是因为由粒子来的散射光强度在向后散射时比向前散射时弱（只相当于后者的百分之一左右），为了得到高的信噪比，就必须增大激光光源的输出。
下图是在激光的传输中使用了光纤，从而使激光光源和光学系统与探头分离，分离后的探头与以往的探头比较，则显得非常小巧轻便。下图的激光源采用氩离子激光器，应用氩离子激光器射出的绿光和蓝光由于颜色不同，因而能同时进行二维测定。
LDV二维测定
3.LDV的应用
如前所述，LDV具有多种特征，灵活运用这些特征，LDV就能在各种领域中获得广泛的应用。
LDV的测定范围很宽，适用于从数mm/s到超音速的速度测定。由于能够测定方向相反的流速（连同方向一并测出），所以也适用于测定与主流相互垂直的流速成分的波速和含涡旋的流体的流速。
测定点的尺寸取决于激光束的直径和镜头的焦距，但如果将测定点的尺寸设定得很小，就能够测定管内径小于1mm时的流速分布。
LDV最有效的应用是能够进行非接触测定。例如，以往不能定量测定的透平、栗、鼓风机等的叶片间的流速，通过与转动取得同步的方法也已经能够测定了。此外，LDV在高温气体和烟的速度、引擎内的流速的测定中也是有效的。此外还应用于金属、纸、塑料、棉纱等固体表面速度的测定。
LDV的应用范围虽然广，但目前其大部分还只是在研究部门使用，主要原因是使用麻烦和价格太高。由于光纤的应用和对测定范围进行限制等措施，上述问题正在逐步解决之中。我们认为，作为工业检测装置，LDV将获得广泛的应用。