כך פועלים מדדי טווח לייזר עם גל פועם ורציף.
ישנם כיום סוגים רבים של מדדי טווח לייזר בעלי פונקציות שונות, אך מנקודת המבט של שיטות הפעולה (או עקרונות ההפעלה), אין יותר משני סוגים של מדדי טווח לייזר דופק וממדי טווח לייזר גלים רציפים. להלן תיאור של העקרונות והמאפיינים של שני מדדי הטווח:
(1) טווח לייזר דופק.
העיקרון של טווחי לייזר דופק הוא להשתמש בלייזר דופק כדי לפלוט סדרה של פולסי אור צרים מאוד (רוחב פולס פחות מ-50ns) אל המטרה, והאור מוחזר חלקית לאחר שהגיע לפני השטח של המטרה. על ידי מדידת הזמן שלוקח לדופק האור לעבור מהשיגור למקלט, ניתן לחשב את ההפרדה בין מד הטווח למטרה. נניח שמרווח המדידה הוא h, זמן דופק האור הלוך ושוב הוא t, ומהירות ההתפשטות של האור באוויר היא c, אז:
h=ct/2
מדדי טווח לייזר דופק יכולים לפלוט אור לייזר עז. טווח יכול להיות חזק מאוד. אפילו עם מדיניות שאינה משתפת פעולה, טווח המדידה המרבי יכול להגיע ליותר מ-30,000 מטרים. דיוק הטווחים שלו הוא בדרך כלל 5 מטר ויכול להגיע עד 0.15 מטר. ניתן להשתמש במדדי טווח לייזר דופק לא רק למטרות טווח במדיניות צבאית לא משתפת פעולה, אלא גם למדידות ראות וגובה עננים על אקלים, כמו גם מדידות מרווחים עדינים בלוויינים מלאכותיים.
(2) טווח לייזר גל מתמשך.
מדדי טווח לייזר גל רציף משתמשים בדרך כלל בשיטת הפאזה למדידת מרחק. העיקרון הוא לפלוט תחילה קרן לייזר גל מתמשך מאופנן אל המטרה. לאחר שהקרן מגיעה לפני השטח של המטרה, היא משתקפת. לאחר המדידה, קרן הלייזר הגל הרציף הנפלט מתקבלת על ידי המקלט. הפרש הפאזות בין ההדים קובע את המרחק בין המטרה לבין מד הטווח.
