激光傳感器工作時，先由激光二極管對準目標發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測極其微弱的光信號。記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時間，即可測定目標距離。激光傳感器必須極其精確地測定傳輸時間，因為光速太快。

例如，光速約為3x108nr/s，要想使分辨率達到Imm，則測距傳感器的電子電路必須能分辨出以下極短的時間：

要分辨出3ps的時間，對電子技術(shù)要求過高，實現(xiàn)起來造價太高。但是如今廉價的激光傳感器巧妙地避開了這一障礙，利用一種簡單的統(tǒng)計學(xué)原理，即平均法則實現(xiàn)了Imm的分辨率，并且能保證響應(yīng)速度。