这种全息干涉技术可用来分析固体内的机械应力或热应力。如对一块铝板的两个全息图(有应力和无应力时)进行定量分析，可用来计算金属的基本材料参数。对物体全息图的定性分析，可判断材料中是否有空洞或其他缺陷存在。这类应用可用二次曝光或实时观察技术。
全息干涉技术还可以用来测量三维物体的微小变化。轮廓条纹可用改变物体周围媒介折射率的方法测量。例如，先将物体放入水(折射率为n1)中，拍一张参考全息图。显影后，放回原处(应精确放回到原来的位置)，再添加少量的折射率n2不同的液体，混合均匀后，可见到条纹的明显变化。根据折射率的变化量可精确地构成物体在变化后的三维图像。
在参考光束垂直入射，并在垂直方向观看时，相邻条纹之间的间隔△z=(λ／2)／(n1-n2)。如在过程中采用两个波长，则有△z=(λ1λ2／2)／(λ1-λ2)。如采用倍频Nd∶YAG，Nd∶YLF激光，相应的波长是532，523.5纳米，△z=16微米。
最近，德国研制出一种检测轮胎的新方法，即电斑图样干涉法(ESPD)：光束分为2路，一路被扩束准直后射向轮胎，然后成像在CCD摄像机上。第二路在扩束准直后在CCD前与第广路会合，引起条纹图像，这实际上是轮胎的拓扑图。这一过程与全息照相类似，仅角度较小，为的是能得到较大的条纹间隔(20线／毫米)。在普通全息的情况下，条纹间隔为1000线／毫米。
在实际运转时，将轮胎放在真空中，先获取一个相干图像，然后，改变空气压力，获取第二个相干图像，将两个图像在电学上相减，差别就反映了物理缺陷的存在。这一技术与传统的全息术比，无需胶片，测量很快，用于显示最终图像的数学处理不受物体移动的影响。该技术与振动无关。为了在几米的范围内产生相干条纹，要求激光具有好的相干长度，因此激光必须运转在单纵模，单横模也有利于提高条纹的对比度。
因为轮胎是黑的，要求高亮度的激光束，以减小曝光时间，提高检验速度。工厂的恶劣环境要求激光器能抗机械振动、电功率和冷却水的波动等。
过去，在这一应用领域，离子激光器是唯一的高功率CW单模源。现在LD泵浦固体激光器已在这一领域产生重要影响，它可用于更大的物体，提高工作效率。随着LD泵浦固体激光器的发展，应用将会进一步扩大。
1999年1月，在北美国际汽车展览会上，福特公司演示了它的P2000豪华型汽车的CAD模型；它是一个全色全息图，被投影成实际汽车大小的一半，全色、透明，参观者可以看到里面的结构，检查氢燃料池，还可以清晰地看到关键尺寸，如在普通蓝图上看到的那样。Zebra Imaging公司根据福特公司提供的电子设计数据建立了这个全息显示装置，采用了数字全息技术。
他们没有采用真实的物体，而是根据移动控制的照相机或计算机图像软件所产生的二维视觉图的次序产生全息图。
零件全息图由激光通过二维透明像获得。尽管全息记录过程是平面的，但最终图像看起来是三维的(因为视觉关系)。因为视差，所以可从上面，或下面看。全息图还有动画效应，如可看到空气缓慢的流动或排气过程。
与普通全息不同，它采用的不是反射全息，而是透射全息。
数字过程没有尺寸上的限制，因为大的全息图实际上是由一系列小的全息图构成的。每个小全息图包含了几千个2毫米宽的“像素”，每个像素用红、绿、蓝激光同时照射到杜邦生产的全息记录材料上。每个像素的产生需一秒钟，因此制作这个豪华全息图需要300小时。现在，在实验室内，Zebra已能产生5.4米×1.8米大小的显示图像。
激光雷达测量大气污染
激光雷达技术广泛用于大气监视，用来测量化学物质或气象参数的空间分部，能相对容易地提供大面积的平均值。
在工业应用中，激光雷达技术可用来对无法接近的环境进行监视。
光学吸收是大部分大气层污染监视仪器的基础，其中包括差分光学吸收光谱(DOAS)和差分吸收激光雷达(DIAL)。
仅有少数分子在可见和紫外(UV)波段有较强的吸收，但这些物质对污染来说是很重要的，如O3，NOx，SO2和漂浮有机化合物(VOC)等。
许多分子的吸收线在红外波段。在这一波段，长距离测量的缺点是：光探测灵敏度较小，非相干光源的亮度有限，激光源也不多。目前，用于红外测量的光学仪器有傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪和半导体激光仪器。
DOAS可用来测量100～1000米范围内的平均气体浓度，这是一项经济、可靠的技术，可同时测量多种分子的浓度，激励源用100～1000瓦的氙灯，用固定的光谱仪测量光谱，与已知的物质谱比较，算出平均浓度。
DIAL测量原理与DOAS类似，测量的物种也类似，但与DOAS比较，DIAl优点较多：测量范围更大(到几公里)，允许在任何方向、以很高的空间分辨率测量气体，从固定地点能监视几平方公里的区域。但是，激光系统较贵，也较复杂，使应用受到了限制。
与DOAS一样，FT-IR光谱仪也能获得长距离的透过谱，FT-IR装置的优点是能用相同的仪器探测不同类型的污染物(吸收在2～20微米之间)。可靠和紧凑的仪器已有商品出售，可用于监视工厂、发电厂、焚尸炉等烟道气体的扩散，但价格高于DOAS。
半导体激光器(LD)，特别是用于通信的LD，价格低、性能稳定可靠，波长可在0.6～20微米之间挑选。许多气体在此区间有弱的吸收带，当光吸收测量的灵敏度高到10-6～10-7时，就可用于污染控制。
外腔LD的调谐范围可达几十纳米，用同一装置可监视多种气体，可用来监视长距离内的空气质量，或作为固定点的探测仪。在3～30微米波段，灵敏度更高(高2至3个量级)，这时需采用铅盐LD，但要求在液氮温度运转，而且多模辐射、功率低，直到现在，它们还限在实验室使用。
1997年，意大利正在执行一个大气监视计划，为国家电力公司研制DIAL系统和LD仪器。DIAL系统装在汽车上，系统可探测SO2，NO，NO2，O3和VOC。
该系统由倍频YAG激光泵浦钛蓝宝石激光，产生100毫焦［耳］激光脉冲，波长在750～850纳米之间。外腔AlGalAsLD作为主振荡器，通过注入锁定，使钛宝石激光运转在单纵模，然后，经过倍频和混频等非线性过程，产生10毫焦［耳］的UV激光脉冲(220～300纳米)，脉冲宽度10纳秒，重复频率20Hz。该激光脉冲进入大气后，与烟雾及其他各种化学物质相互作用后，由直径60毫米的望远镜收集反射回来的光，并将它们聚焦到光电倍增管上，进入计算机进行分析。
该系统已在工业和城市污染研究中应用，测量的O3的垂直分部与高空探测装置(如气球)的探测结果一致。
现在，在CISE已建立了一个环境遥感站，该站有DIAL系统、测量风的声探测系统和多普勒测距系统、测量温度的无线电系统，还有估价空气质量和气象参数的化学计量站。
CISE还在发展LD仪器，包括DFBLD和光纤系统：用光纤将监视站到测量点联系起来，这一全光手段消除了电磁噪声，在发电厂特别有用，仪器的灵敏度可达10-6，可测量的化学质物有：CO、CO2、氨、甲烷和氧。
1998年，一种基于半导体激光(LD)四倍频的紫外激光器已经问世，用它来测量SO2，灵敏度要比现有技术高得多。
小型LD红外吸收系统早已研制成功，但采用紫外光更有利，因为许多小分子在紫外有较大的吸收截面，测量不会受阳光和水蒸气的干扰。此外，在紫外波段，廉价的硅探测器在室温几乎没有噪声。不像红外探测器那样需要致冷。其灵敏度极高，能探测单个光子。
这台基于LD的四倍频紫外激光器，体积很小，若采用折叠腔，可放在鞋盒里。而染料激光器结构复杂、体积大、很重。
研究人员已用该系统探测NO和SO2的能力。前者在臭氧化学中起关键作用，后者则是酸雨和大气硫雾的主要来源。
实验表明：测量SO2的分辨率要比以前高多了。
最近，Rice大学研制成一台紧凑的激光传感器，他们利用周期性铌酸锂(PPLN)作为非线性光学材料，由差频所产生的4.6微米的光，可实时测量空气中气体，如CO的浓度，能测量的CO范围在0.1～10×10-6之间，测量精度0.001×10-6。该仪器可用于载人飞船以评估空气质量。
将泵浦光和信号光混合聚焦到PPLN上，可有效地得到差频。信号光由700毫瓦LD泵浦Nd∶YAG激光器产生，波长1064.5纳米，泵浦光由100毫瓦单频GaAs LD(SDL Model5412)提供，波长865纳米。PPLN大小为19×11×0.5毫米，畴周期22.4～23.1纳米。对产生4.6微米波长来说，22.9纳米最佳。整个仪器大小：0.3米×0.3米×0.6米。4.6微米光的典型输出功率为4.4微瓦，仪器有一个多通气体池，光程长18.3米，用TeCdHg来探测透过光的功率(约1.5微瓦)，以计算CO浓度。传感器事先用已知CO浓度为9.00±0.05×10-6的空气样品的吸收校准。
1996年1月，将该仪器用于生命维持研究试验，让4人在密闭室中待60天，激光传感器在16天内对室内的CO含量进行了跟踪，测量结果是：CO含量以0.41×10-6／天(即每天产生120毫克的CO)的速度增加。
稍加修改，该仪器可用来测量其他污染，如CO2，甲烷等。
研究人员希望用外腔LD(816～865纳米)和Nd∶YAG(1064纳米)来产生3.5～4.6微米的波长，希望所有的测量都好于0.
01×10-6。
激光雷达荧光分析是进行水表面分析、植物健康状况、燃烧研究等的另一个有力手段，平面激光荧光系统(PLIF)已在CISE研制，用来决定重要的燃烧指示剂，如OH，NO，CO等。
在PLIF中，列阵传感器探测荧光信号，这一技术已被证明是在燃烧诊断中测量纤维化学物质浓度图的有力工具，能以很高的空间和时间分辨率提供低浓度物种在燃烧气体的横截面或沿流动方向上的截面的相对分布，这对研究发电机来说是很重要的。
激光光源是关键元件，要探测几平方厘米低浓度的物质，要求能够调谐激光脉冲的能量(几毫焦)。在PLIF中，倍频YAG激光器泵浦TI:蓝宝石，可产生780纳米100毫焦的脉冲能量。为产生激励OH，NO，CO所需要的紫外光(281，226，230纳米)，需用BBO倍频和混频。
将10毫焦紫外光输出形成片状(用柱形石英扩束器)，然后经柱面镜聚焦进入测量区，引起的垂直荧光信号经滤波，被105毫米的物镜收集，测量区成像在512×512CCD上，数据经计算机处理。CISE已在实验室校准了PLIF系统，在气体池中，获得NO和CO的稳定图像。该系统已用来对不同燃料、空气所产生的丙烷、空气火焰中的HO水平进行了比较，结果与预计的一致。
顺便说一下，激光荧光分析技术的用途很广，例如，现在在许多国家的警察、法院的犯罪实验室里都采用激光荧光系统：用紫外光照射血液、精子、骨片、头发、纤维等可以发射不同的荧光，将红外显微镜装在摄谱仪的后面，就可判断纤维或漆的化学成分。
激光陀螺
陀螺是孩子们最喜欢的玩具之一，机械陀螺也是一门很重要的技术，它能在空间内保持自己转动轴的方向不变，无论航行器采用什么姿态均不会改变，从而提供了一个固定参考坐标系，如果航行器方向发生变化，陀螺仪就会感知这个变化，且通过相应的感应器发出信号。事实上，长期以来，人们一直在利用陀螺为飞机、飞船和各种船只导航。最近，由于光子技术的发展，已使光子学导航技术发展成当代导航设备的主流。以激光陀螺、光纤陀螺技术为基础的导航设备正在解决飞机、飞船、轮船、汽车、工业中旋转设备、天线和农业中的各种导航和测量问题。
陀螺是一种测量物体相对于惯性系统转动速度(角速度)的传感器。机械旋转的陀螺不易加工和需要经常维修。环形激光陀螺、光纤陀螺既精确又便于使用，使传统的陀螺技术发展更快，应用领域也十分宽广。
激光陀螺、光纤陀螺的原理是一样的：通过测量顺时针和逆时针方向传播的光波相位差来测量旋转物体的转动速度。
这一技术已经研究了多年，现在差不多所有的问题都搞清楚了。
事实上，激光陀螺和光纤陀螺已走出实验室进入实际应用，例如，一台大型的激光陀螺正在澳大利亚用来监视地球的自转，激光陀螺还和光纤陀螺一起，为波音777飞机导航。若把3个激光陀螺仪按3个互相垂直方向安装在飞机上，就能显示3个方向的轨迹，并确定飞机的姿态、位置和速度，为驾驶员起导航作用，更复杂的导航系统，使用的陀螺数目更多。
这里，特别介绍光纤陀螺的发展，因为这种陀螺用途很广，具有预热时间短、功耗低、无需维修、重量轻、可靠、廉价、动态范围广、带宽大等特点。
采用超辐射发光二极管(SLD)的I-FOG型光纤陀螺，采用长光纤(100～1000米)以提高灵敏度，不过这也增加了成本和引进更多的噪声。采用激光的共振型和布里渊型陀螺，可用短光纤获得高灵敏度和宽动态范围。
不同的应用对陀螺的要求不同，对一般应用来说，直接测量探测器的模拟信号即可，即开环运转；对某些高级应用，如飞机导航，要求动态范围很大，为实现这一目标，需采用闭环运转：让探测器的输出返回给锯齿波的频率，使顺时针和逆时针方向传播的光波相位差正好与转动引起的相位差抵消，这时，转动正比于波形频率，动态范围很宽。
日本的陀螺制造商正在大力开拓陀螺的应用范围，如用于汽车导航等。在20世纪80年代，他们就开始研究如何用这一装置为汽车导航，自1991年起，首先研制成功的是用于出租车和警车的系统，现在日本已有600辆警车在使用这一系统。后来，又转向客车，现在，日本Cable公司，每月生产2500～3000套I-FOG系统，用于Nissan公司的汽车，系统分辨率为0.1度／秒。还有一些制造商在开发包括清洁机器人、叉式升降机、农业机械和垃圾车用的I-FOG系统。
在陀螺的传统应用领域，人们也取得了很大进步。日本航空电子为日本国家航空发展署TRl-A火箭研制的惯性传感器已于1991年发射升空，这是世界上第一次在空间使用LFCG。
