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線激光器由調平機構和激光輸出單元組成，調平機構有萬向節式和電子標準式兩種。激光輸出部分采用半導體。當能量施加到半導體時，它就會被激發，當它回到基態時，就會發光。
當半導體中處于激發態的原子發光時，該光會照射到周圍的激發原子上。此后，周圍激發的原子也會通過受激發射現象發光。這就是激光以高強度發射的原理。
通過在鏡板和接頭處放大光，它以激光的形式發射出來。上面提到的受激發射，就是發射相同波長、相同相位的光，從而輸出方向性很強的光。
1. 云臺類型
萬向架類型具有內置擺錘，可以通過擺動來確定地心并保持水平。由于其工作原理簡單，利用重力，因此其精度不會像下面介紹的電子標準型那樣受到外界溫度或氣壓的影響。
但在有震動的區域必須小心，因為鐘擺的擺動會不穩定，線路也會不穩定。它也容易受到灰塵等異物的影響。
2. 電子規范體系
電子水準儀內置有盛有液體和氣泡的容器，通過測量氣泡的位置來確定水準。測量氣泡位置的傳感器稱為標準傳感器。根據從標準傳感器獲得的傳感器值，使用內部電路板計算水平位置。
基于上述原理，這種類型的優點是比萬向節類型更能抵抗振動。但是在高溫下工作時必須小心，因為可能會出現大量氣泡，從而阻止標準傳感器獲得準確的傳感器值。它受溫度和壓力的影響。
